聚驅井抽油桿偏磨及防治措施探討

劉 學，席 宇，邢曉寧

（1.中石油渤海裝備新世紀機械制造有限公司，天津 300280；2.中石油渤海裝備鉆采裝備銷售公司，天津 300280）

0 引言

聚合物驅油生產是當前比較先進的采油生產方式，與其他幾種開采方式相比，該方式在使用的過程中，石油開采量明顯增加，開采效率顯著提高，對石油開采行業的影響十分明顯。聚合物驅油生產采用的采油設備是一種借用抽油桿管實現的抽油裝置，這種裝置在使用過程中，由于設備自身各項參數變動，以及受其他因素的干擾，很容易使抽油桿出現偏磨問題，影響其使用。因此要求石油開采企業在開采施工過程中，必須加強對抽油桿的防護，針對抽油桿偏磨問題，采取針對性的防治措施。

1 聚驅井抽油桿偏磨原因分析

1.1 產出液物理性質變化

聚合物驅油生產技術在應用的過程中，最終產出液在物理性質方面具有一定的特殊性，受到石油開采現場實際情況的影響，產出液在產量和黏度方面存在較大波動，尤其是被聚合物聚驅之后，采出液的黏度會極大提高，甚至會形成乳狀，使其密度進一步增加，對抽油桿產生極大的壓力。乳狀產出液在流經抽油桿的過程中，會對抽油桿的內壁產生較大的摩擦，并且該摩擦力的影響不均衡，可能只會對其一方位產生較大摩擦，在干摩擦力的影響下導致抽油桿的切向力和法向力發生變化，使其中和點的位置上移，造成中和點以下的抽油桿柱受壓發生變形，導致運轉過程中出現偏磨，而且偏磨的程度會不斷增加。另外，由于采出液物理性質的變化，會使抽油桿出塞和襯套之間力的作用發生變化，各項摩擦力增加，聚驅井使用的過程中，抽油桿受到強大力的作用運行不穩定，出現振蕩或損壞。

1.2 采出液化學性質變化

聚合物驅油生產技術應用過程中，聚合物的使用必不可少。聚合物的成分比較復雜，其中含有多種細菌，使聚合物的化學性質相對活潑，很容易與金屬產生電化腐蝕反應。而抽油桿在使用過程中，聚合物與金屬之間的化學反應會進一步加劇，造成抽油桿內部腐蝕和磨損，很容易出現偏磨甚至斷脫情況。

1.3 井筒曲率半徑變化

聚合物抽油生產過程中，開采方需要在施工場地進行鉆井，穿出一定直徑的孔洞，將抽油管放置在井中，然后運轉設備進行采油。在這個過程中，由于施工方對施工場地地下情況并不了解，抽油管很容易受到抵制等因素的影響，井筒的曲率半徑發生變化，使井筒出現彎曲變形，井筒內部的抽油桿勢必會受到影響而出現變形扭曲，使用時很容易出現偏磨。

2 影響聚驅井抽油桿偏磨的因素

2.1 含水率

在石油開采的過程中石油中的含水率，會對設備產生一定的影響，一般情況下，原油中含水率越大，則抽油裝置的限定荷載也會越大，進而會增加抽油桿管的偏磨。含水率對抽油桿偏磨的影響，主要是由于含水率增加后原油黏度降低，使原油與抽油桿之間產生過大的摩擦，抽油桿內壁就會受到腐蝕。尤其是在當前的原油開采過程中，隨著開采年限的增加，原油量不斷減少，原油含水率會相應增加，抽油桿受到的腐蝕和偏磨問題會進一步加劇。

2.2 進口回壓、井口盤根

聚合物抽油生產方式在使用的過程中，井口回壓升高會對抽油桿造成極大的壓力，在該過程中抽油桿本身的重力會增加，使其受到更大的荷載，嚴重的會造成抽油泵漏失，加上井偏角的作用會導致抽油桿偏磨。另外，采油設備在使用的過程中需要在井口進行盤根，如果盤根過緊，會使其與抽油桿之間產生摩擦，抽油桿使用時很容易受到影響發生彎曲，進而造成偏磨問題。

2.3 井偏角

井偏角會對抽油桿偏磨問題產生影響，主要是由于井筒不垂直造成的，如果油管的狀態不垂直，使用的過程中必然會出現彎曲，使其內部受力不均勻，對內部的抽油桿產生作用，與其發生摩擦，長此以往會造成抽油桿偏磨。

3 聚驅井抽油桿偏磨問題防治措施

3.1 合理選擇油井沉沒度

聚合物驅油生產技術使用過程中，油井的沉沒度會對抽油裝置的效率產生很大影響，如果沉沒度設置合理，則能有效提高采油生產效率，同時還能大大節省生產過程中的電耗，對抽油桿的使用也有積極影響。因此在采油生產的過程中，要求施工方必須根據施工現場的地質和油井的具體情況，選擇合適的沉沒度，保證泵的沉沒度處于均衡狀態，防止其由于過大或過小造成油管彎曲，使抽油桿出現振動或不必要的磨損，減少偏磨問題的發生。

3.2 控制井偏角

井偏角會對聚驅井抽油桿偏磨造成影響，所以在采油作業過程中，必須對井偏角進行有效控制，通過控制井偏角，保證井管的垂直度，防止在采油生產的過程中對抽油桿造成不必要的摩擦，影響抽油桿的受力均衡情況，有效防止偏磨問題的發生。

3.3 加重和扶正

在聚合物驅油生產過程中，加重和扶正是防止抽油桿偏磨的有效措施。在采油生產時，抽油桿偏磨主要是受力不均或荷載過大，加重主要是下加重桿以及在磨損位置加裝扶正環或扶正拉箍。其中，加重的主要原因是抽油桿使用時的懸點載荷增加，容易導致中和點上移，加壓的方式能幫助抽油桿對其中和點的位置進行控制，防止抽油桿出現螺旋彎曲。扶正的主要作用是對已發生偏磨的抽油桿進行防護，防止偏磨位置進一步磨損。

3.4 控制柱塞泵與襯套間隙

抽油桿使用過程中，柱塞泵和襯套之間的間隙影響其受到的摩擦，間隙不合理，抽油桿使用過程中很容易發生過大的摩擦，使受到的荷載增加，上下沖程中的摩擦力加大，進而造成嚴重偏磨。因此要求采油施工方在作業的過程中，必須要對柱塞泵和襯套的間隙進行控制，對其參數和結構進行研究，通過計算獲得最合適的間隙數據，對泵進行適當調整，以此減少抽油桿下行過程中受到的阻力，防止偏磨的發生。

3.5 保證出油通道順暢

作業產出的油液，其物理和化學性能都會發生改變，對抽油桿造成過大的摩擦，并與抽油桿內的物質發生化學反應，都是造成偏磨問題的重要因素。因此在作業的過程中，工作人員必須加強出油管道的清理，及時清除內部的雜物，同時在其內部涂抹清蠟降粘劑，防止出油時受到阻礙，防止出油通道與抽油桿柱之間發生摩擦。

4 結束語

綜上所述，在聚合物驅油生產的過程中，抽油桿的作用十分重要，一旦出現質量問題就會影響整個設備的正常使用。生產實踐中聚驅井抽油桿偏磨問題時常發生，影響石油的開采效率。因此要求石油的開采方在開采施工過程中，對抽油桿偏磨問題進行重點分析，了解偏磨發生的原因，并在使用的過程中對其進行針對性的控制，調整設備的各項參數，以保證聚驅井抽油桿的正常使用，防止偏磨問題的出現，保證石油開采效率和質量。