淺談抽油機管桿偏磨原因及防范措施

陳重合

摘要：抽油機偏磨問題不但會影響抽油機的運行效率，而且還會引發(fā)油井停井等生產(chǎn)事故，偏磨已成為影響油田正常生產(chǎn)的最主要因素之一。本文從抽油機管桿偏磨原因分析，并提出

關(guān)鍵詞：抽油機，偏磨，原因分析，防范措施

遼河油田經(jīng)過30多年的開發(fā)，大多去區(qū)塊現(xiàn)處于特高含水期，油井產(chǎn)量低，成本逐漸增高。油田井液含水大幅度上升，使得抽油井桿、管之間的潤滑環(huán)境逐漸惡化，加上側(cè)鉆井、斜井的增多等多種因素的綜合作用，使得偏磨現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，甚至在直井中桿管的偏磨也相當(dāng)嚴(yán)重。

1抽油機桿管偏磨帶來的危害

抽油機桿管偏磨的主要危害以下三方面：①抽油桿接箍的磨薄、磨碎甚至磨掉造成桿斷脫，桿本體的磨細(xì)造成桿斷。②油管磨薄，磨出溝甚至裂縫和孔洞，油管絲扣磨透等造成油管漏失。桿管偏磨直接造成的油管漏失送到50%。③因抽油桿斷脫和油管漏失雙重原因?qū)е峦．a(chǎn)，桿接箍磨平造成桿斷脫，同時油管本體偏磨透造成油管漏失。

2抽油機桿管偏磨的原因分析

2.1 井身結(jié)構(gòu)對桿管偏磨的影響

油田的生產(chǎn)井多為定向井，有的采用叢式平臺斜井，就目前的鉆井技術(shù)來說，很難保證井眼軌跡不會發(fā)生偏差，這樣套管在某一段就會出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，其后下入的油管也會隨著套管彎曲，且當(dāng)彎曲段出現(xiàn)在泵以上時，由于抽油桿在油管中的上下往復(fù)運動，造成桿管之間的摩擦。彎曲段的彎曲角度越大，抽油桿與油管之間的磨損就越嚴(yán)重。這種磨損發(fā)生在抽油桿的上下兩個沖程的過程中，磨損是較嚴(yán)重的。

2.2 沖程與沖次對桿管偏磨的影響

抽油機正常工作時，抽油桿在上下沖程過程中的受力情況是不同的。理想狀態(tài)下，當(dāng)沖程、沖次、桿柱組合等參數(shù)選擇合適時抽油桿在運動過程中的全部重量應(yīng)該加載到抽油機驢頭上，抽油桿下行速度與驢頭速度同步.抽油桿柱始終處于拉伸狀態(tài)。實際情況為，在抽油機下沖程時，抽油桿下行受到井液的阻尼作用和管桿以及柱塞與泵筒的半干摩擦阻力，相當(dāng)一部分抽油桿滯后于驢頭的運動速度，特別是中和點以下的抽油桿幾乎全部處于受壓狀態(tài)，容易產(chǎn)生失穩(wěn)彎曲變形和橫彎曲變形，變形的抽油桿與油管發(fā)生接觸摩擦。如果生產(chǎn)參數(shù)不合理，特別是采取高沖次，將加劇失穩(wěn)彎曲變形和橫彎曲變形偏磨的頻率以及偏磨的嚴(yán)重性。

2.3扶正器分布對桿管偏磨的影響

扶正器是以減小扶正器與油管之闖的問隙來實現(xiàn)對拙油杵柱的約束的，間隙過小或扶正器安裝過多都會造成在扶正器部位油流通道過小，形成活塞效應(yīng)，增加抽汕桿柱的下行阻力，加劇油井的偏磨情況。

2.4沉沒度對桿管偏磨的影響

沉沒度過低時，抽油機上沖程時井液體不能充滿泵筒，游動閥下面留有氣穴，這樣在下沖程中，泵筒內(nèi)的液面對抽油桿會產(chǎn)生“液擊”現(xiàn)象。當(dāng)柱塞撞擊液面時，下行速度突然發(fā)生變化，從而造成抽油桿的瞬間彎曲，這種彎曲會導(dǎo)致桿管偏磨和抽油桿斷裂。沉沒度過高時，井底流壓高，在抽油桿下行過程中，由于固定閥關(guān)閉不及時，液體沖擊力作用于泵柱塞，使抽油桿柱下行阻力增加，承受的彎曲載荷增大，加劇了桿管偏磨。

2.5含水量對桿管偏磨的影響

對于處于特高含水期的大慶油田，抽油機桿、管工作環(huán)境條件發(fā)生改變。抽油桿、管摩擦的潤滑劑由原油變成了水，失去了原油的潤滑作用，產(chǎn)生水與金屬直接接觸，摩擦系數(shù)加大，增大了桿管之問的摩擦力，使桿、管的磨損速度加快。在油田的開發(fā)后期，隨著我國老油田的不斷深入開發(fā)，油液中的含水量大大地增加，部分油田含水達(dá)到 90%以上，含水量的增加也帶來了產(chǎn)出液的物性變化。原因的腐蝕性加速了桿管磨損，油管與抽油桿腐蝕的根源涉及油管與抽油桿本身以及油管與抽油桿接觸的活性介質(zhì)和腐蝕條件。

3抽油機桿管防偏磨的措施

3.1合理的桿、管材質(zhì)

對桿管的材質(zhì)進(jìn)行控制，選用材質(zhì)堅硬、耐磨的材料，盡量選擇含碳量低，韌性強的材料，適合油田區(qū)塊應(yīng)用的管桿材質(zhì)。

3. 2合理的油井生產(chǎn)參數(shù)

抽油機桿、管的偏磨問題主要是由于井下抽油桿柱的受力以及油井產(chǎn)出液對油井桿管摩擦性能的影響造成的，合理的油井參數(shù)就是通過對抽油泵的泵徑泵掛的設(shè)定、抽油桿柱的組合、加重桿的使用、地面抽極參數(shù)的調(diào)整以及井下扶正器和汕管錨定器等工具的合理組合，減小導(dǎo)致抽油桿柱彎曲變形的影響因素，如增大軸向分布力、減小泵端軸向集中壓力。

3.3合理的扶正器間距

抽油桿扶正器的合理間距，各種有關(guān)文獻(xiàn)給出了許多的·計算方法。但是在實際應(yīng)用過程中卻很少應(yīng)用，其主要原因在于：各種計算方法之間一計算出的結(jié)果相差太大，優(yōu)化出來的結(jié)果不具備采油現(xiàn)場的應(yīng)用條件。在采油現(xiàn)場不可能按照計算結(jié)果采用大量的抽汕桿短接下泵生產(chǎn)。扶正器間距的計算公式在推導(dǎo)過程中是把抽汕桿柱作為一根連續(xù)的鋼性桿來處理的，而沒有考慮抽油桿的接箍問題，而實際情況恰恰是抽油桿的接箍的磨損導(dǎo)致抽油桿的失效。從現(xiàn)場的應(yīng)用情況來看，計算結(jié)果遠(yuǎn)不如根據(jù)采油現(xiàn)場的作業(yè)跟蹤情況安裝扶正器更具實效性，因此在更換全井桿時一定要根據(jù)組配管柱和井深合理安裝扶正器。

力，緩解油井的偏磨問題。

3.4 防偏磨接箍

該技術(shù)是近年新興的防偏磨技術(shù)， 保護(hù)抽油桿接箍。防偏磨接箍的技術(shù)特點該技術(shù)是針對抽油桿接箍偏磨的情況而產(chǎn)生的，它采用新型的耐磨材料加工制作抽油桿接箍，利用防偏磨接箍的耐磨特性實現(xiàn)對抽油桿柱的保護(hù)作用。防偏磨接箍的局限，該技術(shù)在對抽油桿實現(xiàn)了有效的保護(hù)，但是該技術(shù)沒有改變井下抽油桿柱的受力情況，抽油桿柱彎曲變形依然存在，抽油桿與油管必然發(fā)生磨損，由于抽油桿接箍具有很強的耐磨性，必然導(dǎo)致對應(yīng)的油管磨損。

3.5 定期維護(hù)桿管

在抽油機運行一定時間以后，桿管出現(xiàn)變形老化問題十分常見，但如果變形老化十分嚴(yán)重，則會引發(fā)抽油機偏磨問題，因此，工作人員需要定期對抽油機的桿管結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查和維護(hù)，在出現(xiàn)老化問題以后需要對其進(jìn)行更換。

結(jié)束語

本文通過對抽油機桿管偏磨的原因分析，找到管桿管偏磨的主要原因，提出了幾點抽油機桿管防偏磨的主要措施，對油井正產(chǎn)生產(chǎn)維護(hù)一定的指導(dǎo)意義。減少抽油機井桿管偏磨，可以延長檢泵周期，提高油井生產(chǎn)時間，保證油田開發(fā)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李鵬，宋榮斌，高宏亮，趙玉龍.抽油機偏磨原因及治理措施研究[J].石化技術(shù).2021（07）.100-101

[2] 姜皓.抽油機井桿管偏磨原因分析與治理[J].化學(xué)工程與裝備.2021（06）.163+106

[3] 張韜.抽油機井桿管偏磨原因及治理措施[J].化學(xué)工程與裝備.2021（03）.149-150

2616500511225