抽油桿管偏磨成因及解決措施

劉治 張俊程 丑軍

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長，對資源的需求量也在逐年遞增，尤其是對石油資源的需求，石油是不可再生資源，它對于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的作用，為了最大程度上提高油田開采效率，我們要不斷優(yōu)化完善三次采油驅(qū)油技術(shù)，加大對開采技術(shù)的研發(fā)力度，最大程度上提高石油開采效率。

關(guān)鍵詞：抽油桿;偏磨成因;解決措施

引言

抽油機(jī)井管桿偏磨受到多種因素的影響，例如油井生產(chǎn)參數(shù)，井斜，抽油機(jī)工作載荷，地下原油粘度和含沙量等，因此在解決該問題時應(yīng)該從多個角度來著手，例如扶正抽油桿，優(yōu)化抽油桿柱設(shè)計，采用無管抽油新技術(shù)，健全油井維護(hù)保養(yǎng)制度的，從多個角度入手可以顯著提高油井抽油效率，降低磨損度，延長抽油桿的使用壽命，此外工作人員還應(yīng)該依據(jù)油井的實際情況制定綜合防治策略，降低偏磨現(xiàn)象出現(xiàn)的可能。

1油田抽油機(jī)井桿管偏磨的危害

通常來說，油田抽油機(jī)桿管偏磨問題會給油田造成以下危害：首先，桿管在長期摩擦力作用下，桿管極易出現(xiàn)斷脫問題，還可能導(dǎo)致抽油桿磨損。其次，桿管漏油問題。一旦抽油機(jī)桿管出現(xiàn)嚴(yán)重的偏磨，油管、油管絲扣就會被嚴(yán)重磨損，長期磨損就會出現(xiàn)松動漏油現(xiàn)象就會發(fā)生。最后，大型安全事故。一旦石油開采工作中抽油桿出現(xiàn)斷脫問題，石油開采應(yīng)當(dāng)立即停止，并現(xiàn)場對桿管進(jìn)行維修，否則大型安全事故就會出現(xiàn)，給石油開采企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。

2管桿偏磨原因分析

2.1井身結(jié)構(gòu)的影響

當(dāng)前油田共有斜井和直井兩種生產(chǎn)油井，斜井的油管在造斜點附近彎曲，抽油泵一般安置在造斜點以下，如此一來抽油桿和油管會在造斜點處產(chǎn)生大面積的摩擦，影響到鋼管的使用壽命。

2.2工作載荷的影響

在生產(chǎn)過程中抽油機(jī)會反復(fù)進(jìn)行交變荷載，在此作用之下抽油桿會在縱向上產(chǎn)生形變出現(xiàn)磨損，在上沖階段時抽油桿的桿柱完全承受了液柱的全部重量，受到向上力的拉伸油管會在短時間受到4個力的影響，分別是油罐及液柱的重量，固定閥的進(jìn)液液流阻力，襯套與柱塞之間的摩擦力以及油管與管柱之間的摩擦力，這4個力的作用加大了油罐的變形程度，導(dǎo)致油管與管壁之間產(chǎn)生摩擦，在下沖階段時，油管完全承擔(dān)了液柱的重量，導(dǎo)致油管繼續(xù)在縱向上受到力的拉伸，在同樣的4個力的作用下產(chǎn)生偏磨。

2.3油井生產(chǎn)參數(shù)的影響

影響抽油機(jī)井管桿磨損效率的最主要因素是機(jī)井的沖程和沖次，沖程小則發(fā)生偏磨部位小，沖刺頻率小，在較短時間內(nèi)抽油機(jī)井管桿所受到的摩擦次數(shù)就越少，磨損相對速度就越慢，就可以延長使用壽命。

2.4產(chǎn)出液介質(zhì)的影響

如果抽油機(jī)在含水量較高的油井工作磨損程度也會極大提高，油井含水量較高時，油田的產(chǎn)出物由原來的油包水型轉(zhuǎn)變?yōu)樗托?，管和桿之間失去了原油的保護(hù)，原油當(dāng)中的水直接與金屬接觸，增快金屬的腐蝕速度，而且管和桿之間的潤滑劑從原油變成了水，水的潤滑度明顯低于原油，所以油管內(nèi)壁和抽油桿之間的磨損程度會越來越大。

2.5地下原油粘度的影響

地下的原油一般粘度較大，所以抽油井在運(yùn)行時受到的阻力較大，造成管和桿的變形程度加重，抽油桿和油管之間偏磨的位置和范圍也越來越多，摩擦力越來越大，因此在長時間磨損之下，抽油桿和油管遭損壞都非常突出。

2.6縫隙和沖蝕的影響

含水量較高的原油腐蝕性強(qiáng)，長期與其相接觸的油罐管和抽油桿螺紋連接處會產(chǎn)生許多縫隙腐蝕，此外產(chǎn)出液還會沖刷油管的公螺紋外緣，導(dǎo)致公螺紋壽命縮短，螺紋連接處在沖蝕，縫隙腐蝕和偏磨腐蝕等多重作用之下，極容易在短時間內(nèi)導(dǎo)致該處所連接的油管斷脫或者刺漏。

2.7含砂量的影響

油井采出的液體當(dāng)中大多都會含有地層砂，這些沙子的存在加大了油管和抽油桿之間的磨損，采出液當(dāng)中的沙子越多，則油管和抽油桿之間的摩擦越強(qiáng)烈。

3抽油機(jī)井桿管偏磨的防治措施

3.1在抽油桿柱上加裝耐磨接箍

油田抽油桿偏磨故障的治理方式，首先可通過在抽油桿柱上加裝耐磨接箍和扶正器來減輕抽油桿在工作過程中，所會產(chǎn)生的摩擦力及油流阻力，而扶正器外表所具備的四條凹槽作為油流通道，也會提高抽油桿的運(yùn)作效率，減輕抽油桿的摩擦。同時，抽油桿的扶正器是利用高強(qiáng)度耐磨尼龍材料注塑成型的，所以將其加裝在長度約為40 cm 左右的抽油桿短節(jié)上，能夠利用絲扣連接在所需要扶正的井段，以此來避免抽油桿在運(yùn)作過程中因出現(xiàn)井斜問題，而產(chǎn)生偏磨等故障。其次，還可通過在油田抽油桿上面安裝防腐防磨器，在接箍上采用新型材質(zhì)的高鎳合金耐磨接箍，使抽油桿表面變的光滑且耐磨，能夠在一定程度上提高抽油桿接箍的使用壽命。最后，還可在抽油機(jī)的油管下半部分安裝油管錨定器，即能夠使油管變得更加牢固，又能夠改善油管的承受力，從而減輕抽油桿的偏磨。

3.2定期更換超期服役抽油桿

首先，抽油桿疲勞破壞故障的治理，可通過定期觀察部分井桿柱組合不合理和超期服役的油桿，在發(fā)現(xiàn)因超期服役而出現(xiàn)負(fù)荷現(xiàn)象的抽油桿，應(yīng)及時給予更換和維修保養(yǎng)，優(yōu)化桿串組合，以此來避免抽油桿在運(yùn)作過程中，因超期服役出現(xiàn)負(fù)荷現(xiàn)象而產(chǎn)生一系列故障，造成油田損失。其次，相關(guān)工作人員還應(yīng)重視抽油桿上面產(chǎn)生污垢后會對桿柱所產(chǎn)生的腐蝕等影響問題，然后再積極采取井筒防垢措施，以此來延長抽油桿壽命。在此過程中，井筒防垢措施可結(jié)合檢泵來清楚桿柱的附著垢，能夠有效清除油桿附著垢的同時，在一定程度上避免油桿附著垢的在生成。

3.3加強(qiáng)抽油桿防腐蝕治理

加強(qiáng)抽油桿防腐蝕方面的治理工作，首先可通過在油井里面“少量多次”的添加緩蝕劑，來解決油井管桿上面出現(xiàn)的腐蝕問題，同時還可為油井管桿與金屬本體形成一種致密的保護(hù)膜，將油井管桿中的金屬本體與腐蝕介質(zhì)隔離開來，進(jìn)而達(dá)到防腐蝕的目的。其次，在油田抽油桿運(yùn)作過程中，還應(yīng)根據(jù)油井的距離和管理難度適當(dāng)采取連續(xù)加藥措施，尤其是針對一些腐蝕情況嚴(yán)重，且又沒有套管器的油井，則應(yīng)當(dāng)根據(jù)井的產(chǎn)液量、汗水和加藥濃度等，進(jìn)一步結(jié)合理論確定出最科學(xué)、最合理的油井加藥量，以此來起到良好的防腐作用。此外，還可在加入防腐藥劑的同時，在腐蝕嚴(yán)重的油井內(nèi)加入防腐桿，也就是在抽油桿表面涂上一層具有特殊防腐作用的涂料，在運(yùn)作過程中，便能夠達(dá)到一定的防腐作用，且防腐效果顯著。

3.4日常管理措施

采用新型的抽油泵，例如實施長沖程、慢沖次、大泵徑新型采油泵。制定合適的油井生產(chǎn)參數(shù)，降低油井沖次可以減少管桿磨損。通過模擬計算，設(shè)計合理的使采油泵沉沒度，一般來講抽油泵保持300～500米沉沒度有利于減少管桿的磨損。尤其對水平井或大斜井，油井軌跡變化較大，管桿磨損嚴(yán)重，控制好采油泵沉沒度能有效的地減輕管桿偏磨。提升抽油桿工作溫度，降低油井生產(chǎn)回壓，減輕管柱負(fù)荷，可以降低桿柱的載荷，減輕管桿的偏磨程度。同時定期清理井筒雜質(zhì)，對于那些出砂頻繁、結(jié)蠟的油井要定期洗井沖砂或者清蠟，這樣可以降低抽油桿的磨損程度，減輕管桿偏磨。同時采油工需要定時對井口抽油桿補(bǔ)充黃油保養(yǎng)，減輕管桿的偏磨阻力。

結(jié)束語

綜上所述，受技術(shù)方法、偏磨特征、效果評價等方面要素的影響，當(dāng)前，油管抽油桿偏磨防治工作實踐中依舊存在諸多不容忽視的薄弱環(huán)節(jié)與不足之處，阻礙著抽油桿實際工作效能的優(yōu)化提升。因此，技術(shù)人員應(yīng)該從現(xiàn)代油田生產(chǎn)的客觀實際需求出發(fā)，充分遵循抽油桿偏磨防治的基本原理與規(guī)律，創(chuàng)新防偏磨技術(shù)技術(shù)方法，強(qiáng)化防偏磨過程控制，為提高抽油桿實際運(yùn)行效果奠定基礎(chǔ)，為推動油田事業(yè)持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

[1]胡天喜，陳浩.信息化條件下中后期油田開發(fā)中抽油桿偏磨的分析與對策[J].石油工業(yè)機(jī)械（電子版），2019（11）：278-278.

[2]裴美娥，謝小燕，李麗平.抽油桿軟接箍在臨盤油田多輪次長井段偏磨低產(chǎn)井中的應(yīng)用[J].中國科技縱橫，2020，（03）：336-338.

[3]侯靜靜，付子毅，孫志燕等.淺談現(xiàn)代油田油井抽油桿管偏磨與科學(xué)防腐對策[J].內(nèi)蒙古石油化工（下旬刊），2020（12）：111-112.