抽油井管桿防偏磨治理措施應(yīng)用效果分析

胡桂冬 杜水秀 鄭雪花

摘要：針對臨盤采油廠抽油井管桿偏磨現(xiàn)象，應(yīng)用了內(nèi)襯油管、鍍新鎢防腐蝕偏磨抽油桿、防偏磨抽油桿、抽油桿扶正器、抽油桿雙向防偏磨接箍、防偏磨旋轉(zhuǎn)式懸繩器等工藝，取得較好的治理措施。本文分析了抽油井管桿偏磨腐蝕成因，對管桿偏磨腐蝕治理措施進(jìn)行分析評價(jià)，對今后管桿偏磨防治有一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：抽油桿 管桿 防偏磨 效果分析

1 抽油井管桿偏磨造成的危害

在有桿機(jī)械采油過程中，經(jīng)常會發(fā)生抽油桿與油管的相互接觸磨損，造成桿斷、桿脫、管漏等事故，縮短油井免修期，影響油井正常生產(chǎn)，增大作業(yè)及材料成本投入。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，臨盤采油廠各油田90%以上的油井采用有桿機(jī)械采油工藝，因特高含水期，參數(shù)大，生產(chǎn)任務(wù)緊張等原因，50%的井存在不同程度的管桿偏磨腐蝕現(xiàn)象，隨著斜井、側(cè)鉆井的增多，偏磨腐蝕現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。管桿偏磨造成了頻繁躺井和作業(yè)、油井免修期的降低和作業(yè)材料成本的大量投入，嚴(yán)重影響了原油生產(chǎn)和開發(fā)效益。開展油井管桿防偏磨技術(shù)、方法的探討與應(yīng)用工作，具有現(xiàn)實(shí)而深遠(yuǎn)的意義。

2 抽油井管桿偏磨成因分析

在有桿抽油系統(tǒng)中，抽油桿在油管中的運(yùn)動及油管自身的運(yùn)動情況非常復(fù)雜，這種運(yùn)動會引起抽油桿與油管內(nèi)壁的劇烈摩擦，致使抽油桿本體及接箍磨穿，油管磨損裂縫，造成桿管報(bào)廢。

隨著近年來油管泄油錨的應(yīng)用，在高含水期，基本上是由于大泵和高參數(shù)的影響，致使了躺井的頻繁，檢泵周期的縮短，即使把泵上油管錨定，但在游動凡爾關(guān)閉，固定凡爾打開時(shí)，油管向上運(yùn)動發(fā)生螺旋彎曲，抽油桿下行時(shí)螺旋彎曲上行摩擦，也會引起抽油桿接箍與油管內(nèi)壁的摩擦。在油管錨定且處于拉伸狀態(tài)下，柱塞下行中抽油桿螺旋彎曲也會造成管桿偏磨，而且這種彎曲、偏磨通常發(fā)生在泵以上幾百米的管柱范圍內(nèi)。

該類井平均泵徑80.8mm，平均泵深737.2m，平均液量102.8t/d，平均動液面659.5m，平均沖次7.6次（高于平均沖次6.8次），平均沉沒度100.3m，平均檢泵周期226d，平均礦化度9905mg/l。

從以上的數(shù)據(jù)來看，大泵高參數(shù)就成了躺井的主要原因，從7-36-126看，兩次躺井相隔時(shí)間短，調(diào)參之后沉沒度下降了284m，另外該井的礦化度很高，因此在這類井的共性就是大泵-高參數(shù)-液量高-井下工具疲勞躺井。近年來，斜井、側(cè)鉆井、水平井?dāng)?shù)量大增。在此類井中，管、桿的對中更為困難，管桿偏磨更為嚴(yán)重。目前，油田普遍使用的是CYB250井口裝置，所使用的大四通是自噴井250型采油樹下部的大四通，雖然安裝簡便，但不能解決抽油桿與油管對中問題，一旦抽油機(jī)底座固定，調(diào)中就很困難，偏心、光桿與防噴盒不對中現(xiàn)象的存在，加劇了管桿偏磨。

3 抽油井管桿防偏磨治理措施應(yīng)用效果

3.1 抽油桿扶正器與抽油桿雙向防偏磨接箍工藝

抽油桿扶正器有硬質(zhì)塑料和鋼質(zhì)兩種，硬質(zhì)塑料扶正器、鋼質(zhì)扶正器通過配合上在抽油桿公扣與接箍之間，通過絲扣直接連接在兩根抽油桿之間，由于其外徑比抽油桿接箍稍粗，自身先與油管內(nèi)壁接觸偏磨，待扶正器或滾動接箍磨蝕到一定程度后，抽油桿接箍才與油管內(nèi)壁接觸、偏磨。

優(yōu)點(diǎn)：重量輕、體積小，成本低，安裝簡單，能延緩抽油桿接箍的偏磨，延長抽油桿的使用壽命，幾年來一直在廣泛使用，并起到了一定的積極作用。

缺點(diǎn)：采用該工具，油管仍然一直處于較小面積范圍內(nèi)的局部偏磨狀態(tài)，油管“溝槽”的形成仍然不可難免；同時(shí)，當(dāng)扶正器或滾動接箍磨蝕到一定程度后，抽油桿接箍與油管內(nèi)壁開始接觸磨蝕，并且仍是局部側(cè)面磨損，時(shí)間稍長，接箍仍然將被磨穿。即抽油桿扶正器、滾動接箍仍然未能從根本上徹底解決管桿偏磨，只是一種權(quán)宜之策。

抽油桿雙向防偏磨接箍是由表面度了一層防偏磨材料，表面光滑耐磨，兩頭有倒角，管桿相互摩擦?xí)r起到保護(hù)接箍與油管內(nèi)壁的磨損，延長油井生產(chǎn)周期一延長接箍與油管壽命。

3.2 內(nèi)襯油管與鍍鎢基抽油桿工藝

內(nèi)襯油管原理結(jié)垢：內(nèi)襯油管就是在油管內(nèi)部鑲襯上防腐蝕材料，起到防腐耐磨作用，鍍鎢基抽油桿就是在抽油桿外部鍍上一層防腐材料，起到防腐耐磨作用，兩種同時(shí)應(yīng)用能有效地杜絕腐蝕偏磨，延長生產(chǎn)周期，延長使用壽命。

商二區(qū)油井換鍍新鎢抽油桿5口，取得了很好的治理效果，其中1口聽見尚未井，以3×6.2開井日液141.2t/d，日油5.0t/d，含水96.4%，比修前液量油量都增加，參數(shù)降低2.8次，通過地面設(shè)備、地層生產(chǎn)情況、井筒管柱，對方案進(jìn)行論證，由原來的70泵550m下83長泵500m，地面設(shè)備由原來的8型機(jī)換12型抽油機(jī)，參數(shù)由原來的3×9，調(diào)整參數(shù)為4.2×6.2，達(dá)到四升一降，泵徑升級、泵掛上提、液量上升、油量上升、參數(shù)降低，通過參數(shù)優(yōu)化下降參數(shù)開井，保證作業(yè)質(zhì)量和延長生產(chǎn)周期，控制躺井率，現(xiàn)已正常生產(chǎn)410d。

3.3 光桿雙翼調(diào)偏防噴盒

油井井口裝置中的大四通平面有的不水平，導(dǎo)致三通放噴盒與光桿不聚中，不具有調(diào)中作用，但每口抽油井必用的光桿密封器，不但具有光桿密閉作用，所以推廣應(yīng)用雙翼調(diào)偏放噴盒，具有光桿調(diào)中作用，在一定程度上延緩了管桿偏磨。但這種作用，主要體現(xiàn)在對光桿和抽油管柱上部的部分管桿的保護(hù)上，對于中下部抽油桿和油管，特別是斜井、水平井、側(cè)鉆井中的管桿，起不到防偏磨作用。通過在5口井應(yīng)用雙翼調(diào)偏放噴盒，應(yīng)用效果良好，起到光桿與防噴盒調(diào)偏對中雙翼密封，更換盤根時(shí)不用停井等優(yōu)點(diǎn)。

3.4防偏磨光桿旋轉(zhuǎn)懸繩器

針對管桿偏磨嚴(yán)重現(xiàn)象，研制、推廣了防偏磨旋轉(zhuǎn)懸繩器，使抽油桿在抽油過程中也能勻速轉(zhuǎn)動，使磨損在抽油桿接箍360度范圍內(nèi)均勻分布，從而有效延長抽油桿與油管的使用壽命。

構(gòu)成：主要由殼體、推力軸承、芯軸、蝸輪、蝸桿、外罩、搖臂、驅(qū)動輪罩、驅(qū)動輪、棘輪、棘爪、扭簧、圓錐滾子軸承等組成。

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，現(xiàn)場安裝方便。借助于抽油機(jī)自身動力，實(shí)現(xiàn)抽油桿勻速轉(zhuǎn)動。

主要技術(shù)參數(shù)：通徑：φ50mm，轉(zhuǎn)速：12圈/天。

工作原理：抽油桿旋轉(zhuǎn)器安裝在懸繩器上端，光桿從其中心孔穿過，其上端裝光桿卡子。當(dāng)抽油機(jī)向下運(yùn)動到一定位置時(shí)，拴在抽油機(jī)驢頭和搖臂之間的鋼絲繩拉動搖臂轉(zhuǎn)動一定角度，此時(shí)，棘爪驅(qū)動棘輪和蝸桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動一定角度。

現(xiàn)場應(yīng)用情況：根據(jù)油井生產(chǎn)參數(shù)大，偏磨程度大的油井，優(yōu)化實(shí)施了12口井，例：33-10、28-13井參數(shù)大偏磨嚴(yán)重，原檢泵周期平均在145天左右，通過應(yīng)用后現(xiàn)已正常生產(chǎn)328天，現(xiàn)場應(yīng)用效果顯著，能防止抽油桿脫扣優(yōu)點(diǎn)，有效起到抽油桿周圍均勻摩擦，起到有效延長抽油桿與油管的使用壽命。

3.5 油管旋轉(zhuǎn)器

從現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的大量管桿偏磨現(xiàn)象中可以發(fā)現(xiàn)：抽油桿接箍對油管的磨損只是集中在油管內(nèi)壁20%面積左右的狹窄溝槽內(nèi)，而不是360度范圍內(nèi)的整個(gè)管壁。因此，如果能使油管內(nèi)壁所有側(cè)面面積都參與均勻磨損，就不易磨出溝槽，油管的使用壽命就可得到有效延長，油管旋轉(zhuǎn)器就是基于這一設(shè)想而研制開發(fā)出來的新產(chǎn)品。

該工藝能使油管緩慢旋轉(zhuǎn)，增大參與偏磨的油管內(nèi)壁側(cè)面面積，而且磨損是在整個(gè)油管側(cè)面上均勻進(jìn)行，因而能夠有效避免油管被磨成溝槽而磨穿，延緩了油管的偏磨，該工藝具有一定的推廣使用價(jià)值。

3.6 螺桿泵采油工藝

特點(diǎn)：螺桿泵作為一種機(jī)械采油設(shè)備，具有其它抽油設(shè)備所不能替代的優(yōu)越性，它主要適用于綢油、高含砂、高含氣井，海上油田縱式井組的開采，具有泵效高、體積小、安裝方便、無污染、能耗低、管理費(fèi)用低等易于推廣的重要性。

4 結(jié)束語

商河油田商二區(qū)油井桿管偏磨問題比較嚴(yán)重，直接影響著油井的正常生產(chǎn)，消除和減少桿管磨損已成為油井管理的重點(diǎn)。治理抽油井嚴(yán)重腐蝕偏磨，首先通過導(dǎo)致油井管桿腐蝕偏磨的原因，在此基礎(chǔ)上提出治理管桿腐蝕偏磨的措施，應(yīng)用后取得了較好的效果，延長了檢泵周期，油井免修期提高了110天。

參考文獻(xiàn)

[1]王小松等 商河油田商二區(qū)油井偏磨綜合治理研究《內(nèi)蒙古石油化工》2005年 第6期