抽油機井防偏磨技術的應用與效果分析

賈純真 （長江大學 遼寧 盤錦 124010）

抽油機井防偏磨技術的應用與效果分析

賈純真 （長江大學 遼寧 盤錦 124010）

隨著我國對石油的需求不斷的增大，我國加大了對石油的開采量，在開采的過程中不合理的施工造成了油井的偏磨現象，油井的偏磨問題已經成為了制約油田發展的重要因素，應該采用行之有效的方法，最大限度的解決油田油井偏磨的問題，延長管桿的使用壽命，實現石油產量的增長。

抽油機井；防偏磨；生產周期；工作壽命

一、抽油機井的概況及存在問題

油區百分之九十以上的油井采用的有桿機械采油工藝，因為在油田的含水量上升時期，參數比較大，工作時間緊任務重，因此造成了油區有將近一半的油井存在不同程度的管桿偏磨腐蝕現象。隨著油區規模的發展，測井、斜井不斷的增多，偏磨腐蝕現象也越來越嚴重，有桿機械采油的過程中，會發生抽油桿和油管的相互接觸磨損，從而造成了桿斷、桿脫、管漏失的情況發生，油井的免修期縮短，不但嚴重影響了油井的正常的生產工作，還增大了成本。

二、偏磨機理分析

通過對可能導致油井偏磨的各種因素進行調研，結合于抽油機井生產特點，分析判斷影響該井偏磨的因素主要體現在以下兩方面：

1.桿柱“失穩”

桿柱“失穩”主要體現中性點以下抽油桿上下往復運動所引起桿管彎曲。上行程：中性點以下油管在向上的合力作用下產生彎曲；下行程：中性點以下抽油桿也會在向上的合力作用下產生彎曲；中性點越高，偏磨段就越長、偏磨也越嚴重。

2.含水上升，偏磨現象加劇

隨著油田不斷開發，油井含水率也逐漸升高，使抽油機井桿管的工作環境條件發生改變，井下故障增多。抽油機井產液由油包水轉變為 水包油型，桿、管優先水濕，潤換劑也由原油變為水，失去了原油的潤滑作用，摩擦系數增大，增大了桿管之間的摩擦力，加快了抽油桿、油管的磨損程度。

三、油井防偏磨配套技術應用

抽油機井在生產過程中出現了嚴重的桿柱偏磨斷脫問題，導致油井頻繁檢泵，降低了油井生產時率，增加了作業及生產成本，影響了油井的平穩正常生產。對此，從油井防偏磨技術方面做出了如下應用：

1.加重桿的應用

結合油井偏磨機理，進行抽油桿受力計算，通過在抽油桿部分安裝加重桿而降低中性點及優化抽油桿配比可起到減小桿管“失穩”對偏磨的影響的作用，達到減緩抽油桿疲勞和減緩抽油桿偏磨的目的。

在中性點以下部分抽油桿上安裝加重桿以增加桿柱重量，使抽油桿中性點下移，減少桿管接觸井段，降低防偏磨工作難度，加重桿使用長度按如下公式計算：

式中,D為抽油泵柱塞直徑,m；δ為抽油泵柱塞與泵筒在半徑上的間隙,m。

式中，k為由于抽油桿柱振動使游動閥阻力增加的影響系數，計算中取1.5；nk為游動閥個數；A為抽油泵柱塞截面積,m2;f0為游動閥通孔截面積，m2；v為液體運動粘度，m2/s;d0為游動閥通孔直徑，m；S為沖程，m；ω為曲柄角速度,

2.內襯油管的應用

從提高防磨材料的耐磨性能和降低摩擦系數出發，在普通油管內壁加襯內襯材料管，使桿管鋼與鋼之間的摩擦轉換為鋼與耐磨性能更好的內襯材料之間的摩擦，進而解決桿管偏磨問題。

四、應用效果分析與評價

1.效果分析

2013年以來對于調研的油井共使用加重桿和內襯油管之后，起到了明顯的防偏磨效果

（1）檢泵周期由126天變成243天，足足延長了117天；

（2）生產時率由76.6%提高至92.0%，大大增多了油井的生產時間，進而提升了油井的總體產量；（3）熱洗周期由60d延長到150d。

2.效益評價

（1）減少作業次數2井次，而現今作業一次的費用為3.5萬元，所以節約檢泵費用：2井次×3.5萬元/井次=7萬元；

（2）間接增油109.5噸，而該井含水80%，所以根據如下公式可計算出收益：

E=（1-80%）×Q×(P-C-T)=49260元

其中，Q—增加的產量109.5噸

P—原油的價格5058.0元/噸

C—操作成本2669.8元/噸

T—稅金138.9元/噸

（3）減少更換油管約1890m，其價格是20元/m。另外該井所用抽油桿規格為9.4kg/m，而抽油桿的價格為11.243元/kg。所以節省的桿管錢為：

節約管桿費用：1890m×(20元/m+11.243元/kg×9.4kg/m)=586.2萬元

（4）如果該井未做如今的防偏磨處理的話，則應該是使用扶正器，所以也應將其計算在內。節約扶正器費用：128套×200元/套=2.6萬元

綜上，總產出價值為38.3萬元，再結合6.7萬元的總投入，故而最終創效29.6萬元

結論

1.對于偏磨驗證的抽油機井，首先要收集資料，找出影響桿、管偏磨的因素，應用優化設計軟件，確定合適的抽油泵、沉沒度等工作參數。

2.對于高含水油井，優選應用抽油加重桿，安裝合適的抽油桿扶正器并使用內襯油管，可以達到預期效果。

[1]沈晟，劉志明.井下作業工具[M].北京:北京石油工業出版社出版，1998.

[2]李世杰，朱清華，張軍.淺析抽油井管桿防偏磨[J].硅谷，2011(2).

[3]程淑紅，段永華.油井管桿偏磨現狀以及防偏磨技術的探討[J].青海石油，2008(13).

賈純真（1984-），男，助理工程師，現就讀于長江大學石油工程系在職研碩士學位。