抽油機井桿管偏磨原因分析及治理措施

徐道勝，龐亞譜，侯少鋒

（渤海石油裝備（天津）新世紀(jì)機械制造有限公司，天津 300280）

井桿管在抽油機中的作用和價值突出，作為重要部件其如果出現(xiàn)了偏磨，則會直接降低抽油機的使用效率。抽油機在實踐中不斷地使用，因為摩擦的問題，井桿管偏磨的概率就比較大。當(dāng)抽油機使用者的使用方法缺乏規(guī)范性時，遇到井桿管偏磨的問題又不及時采取措施治理，則可能誘發(fā)井桿管斷裂等嚴(yán)重后果。抽油機井桿管偏磨的問題解決的速度要快，如此才能夠避免采油工作受到影響。提前做好抽油機井桿管維護(hù)保養(yǎng)工作，可以降低后續(xù)井桿管偏磨問題解決所造成的成本增加等后果。此外，在抽油機的使用過程中不斷地積累經(jīng)驗，構(gòu)建全面細(xì)致的井桿管偏磨防范方案也很有必要。

1 抽油機井桿管偏磨的原因分析

1.1 井斜的原因

斜井、直井是當(dāng)前兩種比較常見的油井，作為生產(chǎn)油井類型不同，具體的采油方式存在區(qū)別。從采油行業(yè)的實際情況進(jìn)行分析，能夠看到斜井發(fā)揮的重要作用，目前采油行業(yè)對斜井的發(fā)展力度也比較大。這是因為相較于直井，斜井出現(xiàn)井斜問題的概率更小。采油的過程中鉆井的深度會隨著采油的實際情況而加深，在直井中井斜問題會產(chǎn)生，在這種問題的影響下，抽油機的井桿管偏磨問題出現(xiàn)。具體分析會發(fā)現(xiàn)，主要是抽油機的井桿管會受到井斜的影響，不斷地與井口摩擦，抽油機的零部件會被磨損，井桿管作為抽油機的零部件之一自然會受到明顯的影響。

1.2 工作載荷的原因

抽油機井桿管偏磨與抽油機的工作載荷有關(guān)。抽油機在采油過程中發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用，采油的頻率越高，采油的難度越大，抽油機越是容易受到消極影響。桿柱作為抽油機的重要零部件，采油的過程中因為拉力對其具有直接影響，會引發(fā)桿柱變形等問題。抽油機使用過程中還會受到液體浮力的影響，此外，塞口的摩擦力也會增加其桿柱變形的概率。另外分析抽油機的泵油動閥也會發(fā)現(xiàn)其對抽油機井桿管偏磨的問題具有直接作用。抽油機使用過程中各個零部件彼此會受到摩擦力的影響而磨損，此外，抽油機零部件與外界物體接觸也會受到摩擦力的影響而受到磨損。

1.3 泵掛深度的影響

針對抽油機井桿管偏磨的原因進(jìn)行分析時，需要對抽油機的實際情況進(jìn)行檢測，從而判斷是抽油機本身的問題，還是其使用規(guī)范性、使用頻率等方面的問題。泵掛深度屬于當(dāng)前抽油機井桿管偏磨原因中討論比較多的，主要是因為泵掛深度與抽油機的井桿管之間有著直接的關(guān)系。采油的過程中采油井的類型對抽油機的使用情況有著明顯的影響，控制井眼軌跡的時候，需要面臨很多比較復(fù)雜的問題。泵掛深度不斷地增加的時候，抽油機井桿管的運動軌跡就會發(fā)生變化，呈現(xiàn)出復(fù)雜性，繼而造成抽油機井桿管偏磨等問題。泵掛深度不斷地被調(diào)整，會引起抽油機井桿管形變，繼而造成抽油機井桿管受到更大的摩擦，其發(fā)生偏磨的概率自然會增加。抽油機井桿管在抽油機的頻繁使用過程中，泵掛深度會導(dǎo)致其形變加劇，偏磨問題更明顯。

1.4 抽汲參數(shù)的控制水平

泵徑、沖次、沖程都屬于抽汲參數(shù)的范疇，也都與井桿管偏磨之間存在一定的聯(lián)系。從抽汲參數(shù)中的泵徑來看，對抽油機井桿管的影響非常大，因為泵徑越大，抽油機井桿管柱塞受到的摩擦阻力就會越大，抽油機井桿管磨損會更嚴(yán)重，繼而發(fā)生偏磨現(xiàn)象。采油井的深度與抽油機的使用效果以及抽油機受到的損害等存在直接的關(guān)系。沖次與采油井的深度之間又存在直接的關(guān)系，當(dāng)采油井的深度增加的時候，沖次也需要加深，抽油機井桿管受到的下行阻力就會增大，抽油機在這樣的工作狀態(tài)下負(fù)荷越來越大，作為其十分重要的零部件，井桿管受到的摩擦不斷增強，繼而發(fā)生偏磨。沖程作為抽汲參數(shù)中十分重要的參數(shù)之一，不同的沖程模式對抽油機井桿管的影響有所不同。當(dāng)處于長沖程模式的時候，抽油機井桿管的摩擦力增加，如果這一過程中抽油機的沖次與沖程的控制缺乏科學(xué)性、合理性，則會直接引起抽油機井桿管偏磨后果。

1.5 原油物性

石油的性質(zhì)會隨著周圍環(huán)境條件的變化而發(fā)生變化，而石油原油本身也存在不同的性狀，通常情況下，原油物性對采油的難度、質(zhì)量等都有著直接的影響。從對抽油機這種采油設(shè)備的影響來看，主要是其不同的化學(xué)性能對抽油機井桿管的影響有所不同。井管的溫度會隨著石油的開采步驟發(fā)生明顯的變化，當(dāng)井管的溫度在開采石油的過程中下降的時候，工作人員會發(fā)現(xiàn)，石油開始出現(xiàn)石蠟結(jié)晶。石蠟結(jié)晶形成前與形成后的石油開采難度自然存在明顯的不同，因為當(dāng)石蠟結(jié)晶形成后其阻力自然增加，抽油機使用的過程中其井桿管受到的影響就會更大，抽油機井桿管偏磨的問題就會更容易發(fā)生。

1.6 含水率升高

抽油機的使用條件不同，其井桿管受到的影響就不同，其偏磨的概率以及大小都會發(fā)生明顯的變化。從含水率的這一影響因素來看，當(dāng)采油的過程中遇到了含水率較高的原油時，使用抽油機的過程中，抽油機的井桿管受到的摩擦力會明顯增加，因為這樣的情況下，抽油機井桿管面臨的是潤滑度不足等方面的問題。抽油機使用的過程中沖程、沖次都會對其井桿管產(chǎn)生不同程度的影響，如果再加上含水率升高的問題，則會增加井桿管受到的下行阻力，井桿管內(nèi)部的黏度也會因此而加大，井桿管的偏磨現(xiàn)象會在這些因素的影響下更嚴(yán)重，對抽油機質(zhì)量的影響非常大。

2 抽油機井桿管偏磨的治理措施

2.1 應(yīng)用抽油桿扶正技術(shù)

為了降低抽油機井桿管偏磨現(xiàn)象發(fā)生的概率，在實踐中應(yīng)當(dāng)對抽油機井桿管采取科學(xué)合理的使用方法，并應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，提高抽油機的整體技術(shù)水平。抽油桿扶正技術(shù)屬于當(dāng)前在抽油機中占有重要的技術(shù)之一，這種技術(shù)的核心是扶正器具，為此選擇最佳的扶正器具很有必要，也是保障抽油機井桿管偏磨問題解決效率的重要一步。通過應(yīng)用抽油桿扶正技術(shù)，可以在一定程度上解決井桿管與油管彼此摩擦的問題，使得兩者的摩擦系數(shù)得到一定程度的降低，繼而避免抽油機的井桿管長期承受較大的摩擦。應(yīng)用抽油桿扶正技術(shù)后，抽油機的使用壽命會明顯降低。應(yīng)用抽油桿扶正技術(shù)后，要想保障應(yīng)用效果，需要對扶正器具的性能進(jìn)行檢測、研究，從而選擇最科學(xué)、最適合抽油機的扶正器具。

2.2 旋轉(zhuǎn)井口或抽油桿技術(shù)

實踐中抽油機的應(yīng)用頻率非常高，抽油機井桿管偏磨的問題受到的關(guān)注度很高，針對其進(jìn)行優(yōu)化與完善的技術(shù)也越來越多，除了抽油桿扶正技術(shù)外，旋轉(zhuǎn)井口以及抽油桿技術(shù)都是屬于在一定程度上能夠起到積極作用的方法。無論是旋轉(zhuǎn)井口技術(shù)，還是抽油桿技術(shù)，都需要在應(yīng)用過程中重視專業(yè)技術(shù)人員的安排與管理，從而確保技術(shù)人員按照要求和標(biāo)準(zhǔn)治理抽油機井桿管偏磨的問題。抽油桿屬于抽油機十分重要的零部件，使得抽油桿與抽油機其他零部件之間形成緊密良好的關(guān)系，需要確保安裝的科學(xué)性、合理性。旋轉(zhuǎn)器上面安裝抽油桿，可以很大程度上地解決抽油機井桿管的磨損問題，避免抽油機井桿管在使用過程中被損壞繼而出現(xiàn)偏磨的問題。

2.3 應(yīng)用加重桿

在抽油機井桿管偏磨問題的治理過程中，要善于總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)，同時要積極地吸收先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，并應(yīng)用合理的器具。加重桿與抽油桿一樣，都是目前十分常見的抽油機井桿管偏磨問題治理的重要器具。加重桿的應(yīng)用需要建立在具體清晰的抽油機井桿管數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，在全面分析了井桿管偏磨程度的基礎(chǔ)上制定加重桿安裝計劃，則可以解決抽油機使用過程中因為沖次、沖程的影響。無論是改變沖次，還是改變沖程，都會對抽油機井桿管產(chǎn)生不同程度的影響，應(yīng)用加重桿后，抽油機的使用過程中呈現(xiàn)出來的穩(wěn)定性會更加明顯。尤其是當(dāng)抽油機應(yīng)用在直井中的時候，其因為加重桿的作用彎曲的概率下降，偏磨的問題便得到了有效地控制。

2.4 提高抽汲參數(shù)合理性

泵徑、沖程、沖次等對抽油機井桿管的影響比較大，作為重要的抽汲參數(shù)，這三者的合理性都要得到嚴(yán)格的控制。在實踐中應(yīng)用提高抽汲參數(shù)合理性的方法治理抽油機井桿管偏磨問題的效果非常好，結(jié)合這一點來研究就會發(fā)現(xiàn)，科學(xué)地改變泵徑、沖程、沖次，可以更好地控制井桿管受到的摩擦力，降低井桿管的磨損率，使得井桿管在抽油機中能夠與其他零部件處于良好的協(xié)作狀態(tài)，同時與外界的物體接觸時受到更小的阻力、摩擦力。通過提高抽汲參數(shù)的合理性，最大程度地降低抽油機井桿管偏磨的次數(shù)，可以很好地延長抽油機井桿管的使用壽命，降低采油的成本。

2.5 提高井筒清理水平

針對井筒進(jìn)行清理，與其他的治理抽油機井桿管偏磨問題的措施一樣，都是通過降低井桿管受到的摩擦力方法來實現(xiàn)的。隨著當(dāng)前抽油機技術(shù)水平的提升，抽油機的井桿管偏磨的現(xiàn)象有所減少，整體上的控制效果比較好。但是，為了更進(jìn)一步地降低抽油機井桿管的偏磨率，清除井筒內(nèi)部的雜物，可以讓井桿管的黏度降低。井筒的清理要采用專業(yè)的器具，安排專業(yè)的人員完成，清理之后要經(jīng)過檢查確定達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)后方可以投入使用，此外還需要設(shè)置定期的井筒清理計劃。

2.6 及時更換抽油機井桿管

抽油機的井桿管在使用過程中必然會受到磨損，為了降低其偏磨問題造成的各種不利后果，除了上述一系列的治理措施外，還需要制定定期更換抽油機井桿管的計劃。抽油機的井桿管偏磨問題時有發(fā)生，防護(hù)措施的及時采取，主要是為了保障采油的質(zhì)量和效率，所以，更換抽油機井桿管應(yīng)當(dāng)納入現(xiàn)場設(shè)施設(shè)備管理制度中。安排專業(yè)人士定期更換抽油機井桿管，并且確保每次更換抽油機井桿管的記錄清晰、全面，以便為治理抽油機井桿管偏磨問題提供充分有效的數(shù)據(jù)。

3 結(jié)語

綜上所述，抽油機井桿管偏磨的原因有很多，在實踐中需要結(jié)合抽油機的使用情況判斷井桿管偏磨的直接原因，如此才可以在使用抽油機的過程中采用科學(xué)合理的方法。抽油機井桿管偏磨問題的解決需要建立在原因的分析結(jié)果上，結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗制定治理方案。目前，抽油機的開發(fā)研究技術(shù)越來越成熟，為解決抽油機井桿管偏磨問題創(chuàng)造了有利的條件。另外，在采油過程中安排專業(yè)知識扎實、抽油機使用經(jīng)驗豐富的工作人員使用抽油機，可以及時地發(fā)現(xiàn)抽油機井桿管偏磨的問題，及時地采取措施，有效避免抽油機井桿管偏磨問題嚴(yán)重化。還能夠規(guī)范化抽油機的使用、管理、養(yǎng)護(hù)過程，提高抽油機的整體使用效率。