抽油井桿管防偏磨原因分析及應對策略研究

郭 奎，杜 森，吳磊磊，吳 海

（延長油田股份有限公司靖邊采油廠，陜西榆林 718500）

抽油井桿管防偏磨原因分析及應對策略研究

郭 奎，杜 森，吳磊磊，吳 海

（延長油田股份有限公司靖邊采油廠，陜西榆林 718500）

伴隨著我國油田行業的迅猛發展，油田企業越來越重視實際生產過程中出現的各種問題，其中，抽油井桿管偏磨就是油田企業生產中最常見的問題之一。有桿抽油具有生產成本低、便于維修管理、適應能力強的優勢，在我國油田企業中的使用非常常見。實踐表明，造成抽油井桿管偏磨的原因多種多樣，因此對這些原因進行具體闡釋，并且就對應的防偏磨應對策略進行分析。

抽油井桿管；防偏磨；原因分析；應對策略

1 抽油井桿管偏磨的原因分析

1.1 油井井身結構的因素

正常情況下，抽油桿在正常工作時會存在一個水平分力，此時油管和油桿間就會產生摩擦，而摩擦的大小又取決于抽油井的彎曲程度。在抽油桿整個工作過程中，油桿在接觸點附近發生機械磨損，而油管則在整個過程中都在發生著不同程度的機械磨損。近幾年來，油田企業使用的油井中側鉆井、定向井的比重增加，而這些井井身斜度大，因此抽油桿和抽油管更容易出現偏磨。

1.2 抽油桿受到交變載荷的影響

在整個上下沖程往復運動過程中，抽油桿會受到交變載荷的作用，從而使抽油桿自身產生變形，導致抽油桿和抽油管間的間距變小，這也直接導致了桿管間摩擦的加大。實踐表明，作用在抽油桿上的交變載荷的大小與其工作的油井中油的黏度有密切聯系。油的黏度越大，作用在抽油桿上的交變載荷就越大，引起的變形也越嚴重，從而桿管之間的摩擦也越大。

1.3 油管自身彎曲的影響

在抽油桿工作過程中，在上沖程時，抽油設備會關閉游動凡爾，同時打開固定凡爾，此時，抽油管的上部內側就會受到管內靜水壓力，外側受到沉沒度液體壓力，由于內外側受到的壓力值大小不等，因此整個抽油管就承受著內外側的壓力差。當壓力差達到一定值后，抽油管就會發生彎曲變形，導致抽油桿和抽油管之間摩擦增大，進而可能造成桿管的偏磨。

1.4 油管中含水以及其他腐蝕介質的影響

油井中的液體通常來說都會含有硫化氫、二氧化碳和細菌等腐蝕物質，這些都會對抽油管和抽油桿形成化學腐蝕作用，長時間腐蝕過后，抽油桿和抽油管表面都會變得粗糙，這也降低了桿管表面的殘余應力，對抽油桿和抽油管的強度也有很大的破壞，這也導致了抽油桿和油管之間磨損的越來越嚴重。并且伴隨著生產的不斷進行，油井中的液體含水量也不斷升高，抽油桿和抽油管之間起潤滑作用的物質也由原油變成了水，眾所周知，水的潤滑作用遠遠不及原油，因此這也加劇了桿管之間機械磨損。

2 抽油桿管防偏磨應對策略

2.1 桿管防偏磨治理技術的應用

桿管防偏磨治理技術實際上就是先通過計算機建立油井井筒的力學模型，然后運用相應的計算機軟件確定抽油桿管發生機械磨損的原因。使用數字化油管在線無損檢測技術來監測抽油桿管之間發生磨損的具體位置已經磨損的嚴重程度數據。根據監測到的數據，進一步優化選擇使用合理的防偏磨措施，以期實現從根本上解決抽油桿管磨損嚴重的問題。

2.2 抽油桿扶正器的應用

抽油桿扶正器按材質劃分可分為兩種：硬質塑料和鋼質材料。抽油桿扶正器的外徑比抽油桿的接箍處還要大，因此在與抽油管內壁發生機械磨損時，是抽油桿扶正器率先發生磨損，因此能夠避免抽油桿的直接磨損，指導扶正器被磨損到一段時間后，抽油桿接箍才與油管的內壁接觸，發生偏磨。抽油桿扶正器在防止抽油桿管偏磨時具有重量輕、體積小，造價低，安裝方便快捷等優點，能夠有效地延長抽油桿的使用時間。但是即使應用了抽油桿扶正器，抽油管仍然會發生局部機械磨損的狀況，而且在抽油桿扶正器磨損到一定程度后，抽油桿再次和抽油管重新接觸發生磨損，因此該辦法只能是從短時間內緩解了抽油桿管之間的的偏磨。

2.3 防偏磨光桿旋轉懸繩器的應用

對于抽油桿管偏磨嚴重的情況，大多數油田企業正在使用防偏磨光桿旋轉懸繩器。防偏磨光桿旋轉懸繩器的應用可以使抽油桿在工作過程中抽油的同時實現勻速旋轉，這就保證了抽油桿接箍處與抽油管之間的磨損在圓周上均勻分布，進而實現了抽油桿管的使用壽命的延長。防偏磨光桿旋轉懸繩器結構緊湊、體積較小，對于現場安裝使用來說也非常方便。

2.4 內襯油管和鍍鎢抽油桿工藝的應用

所謂內襯油管實際上就是將防腐材料鑲嵌在抽油管內壁上，以期實現防止管壁受到腐蝕的目的。而鍍鎢抽油桿工藝實際上就是將防腐材料通過電鍍的方式鍍在了抽油桿外部，目的同樣是實現防止腐蝕的作用。內襯油管和鍍鎢抽油桿的同時配合使用，能夠行之有效地杜絕抽油桿管腐蝕，進而減小了抽油桿管之間的機械磨損，延長設備的壽命，給油田企業帶來經濟效益。

3 結束語

抽油桿防偏磨技術的應用能夠很好地解決實際生產中抽油桿管之間的磨損，這也直接關系著油田企業抽油機的安全運行和使用壽命。能夠影響到抽油桿管偏磨的因素眾多，油田企業在實際生產中要針對實際生產情況，仔細總結、分析其中的具體因素，采取相應的防偏磨技術，保障生產工作的安全有序進行，同時加強抽油機的日常檢查維護，以期延長抽油機運行壽命，最終實現企業經濟效益的增加。

[1] 李文強，張思兵.關于抽油井管桿防偏磨的研究[J].中國石油和化工標準與質量，2014，（1）：30.

Cause Analysis and Countermeasure of Anti-Ablation of Mine Rod

Guo Kui，Du Sen，Wu Lei-lei，Wu Hai

With the rapid development of China’s oilfield industry，oilfield enterprises pay more and more attention to the problems in the actual production process.Among them，the partial grinding of oil rod is one of the most common problems in oil field production.Rod pumping has the advantages of low production cost，easy maintenance management，strong adaptability，and the use of oil field enterprises in China is very common.The practice shows that there are many reasons for the partial grinding of the oil rod，and this paper will explain these reasons，and analyze the corresponding anti-deviation countermeasures.

pumping well rod pipe；anti-partial grinding；cause analysis；coping strategy

TE933.2

A

1003–6490（2017）10–0022–01

2017–07–13

郭奎（1986—），男，陜西榆林人，工程師，主要從事油田注水開發工作。