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，而且還會引發油井停井等生產事故，偏磨已成為影響油田正常生產的最主要因素之一。本文從抽油機管桿偏磨原因分析，并提出

關鍵詞：抽油機，偏磨，原因分析，防范措施

遼河油田經過30多年的開發，大多去區塊現處于特高含水期，油井產量低，成本逐漸增高。油田井液含水大幅度上升，使得抽油井桿、管之間的潤滑環境逐漸惡化，加上側鉆井、斜井的增多等多種因素的綜合作用，使得偏磨現象日趨嚴重，甚至在直井中桿管的偏磨也相當嚴重。

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導致停產，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 井身結構對桿管偏磨的影響

油田的生產井多為定向井，有的采用叢式平臺斜井，就目前的鉆井技術來說，很難保證井眼軌跡不會發生偏差，這樣套管在某一段就會出現彎曲現象，其后下入的油管也會隨著套管彎曲，且當彎曲段出現在泵以上時，由于抽油桿在油管中的上下往復運動，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重。這種磨損發生在抽油桿的上下兩個沖程的過程中，磨損是較嚴重的。

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。理想狀態下，當沖程、沖次、桿柱組合等參數選擇合適時抽油桿在運動過程中的全部重量應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。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，容易產生失穩彎曲變形和橫彎曲變形，變形的抽油桿與油管發生接觸摩擦。如果生產參數不合理，特別是采取高沖次，將加劇失穩彎曲變形和橫彎曲變形偏磨的頻率以及偏磨的嚴重性。

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，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，泵筒內的液面對抽油桿會產生“液擊”現象。當柱塞撞擊液面時，下行速度突然發生變化，從而造成抽油桿的瞬間彎曲，這種彎曲會導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、管工作環境條件發生改變。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，產生水與金屬直接接觸，摩擦系數加大，增大了桿管之問的摩擦力，使桿、管的磨損速度加快。在油田的開發后期，隨著我國老油田的不斷深入開發，油液中的含水量大大地增加，部分油田含水達到 90%以上，含水量的增加也帶來了產出液的物性變化。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

對桿管的材質進行控制，選用材質堅硬、耐磨的材料，盡量選擇含碳量低，韌性強的材料，適合油田區塊應用的管桿材質。

3. 2合理的油井生產參數

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出液對油井桿管摩擦性能的影響造成的，合理的油井參數就是通過對抽油泵的泵徑泵掛的設定、抽油桿柱的組合、加重桿的使用、地面抽極參數的調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，各種有關文獻給出了許多的·計算方法。但是在實際應用過程中卻很少應用，其主要原因在于：各種計算方法之間一計算出的結果相差太大，優化出來的結果不具備采油現場的應用條件。在采油現場不可能按照計算結果采用大量的抽汕桿短接下泵生產。扶正器間距的計算公式在推導過程中是把抽汕桿柱作為一根連續的鋼性桿來處理的，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致抽油桿的失效。從現場的應用情況來看，計算結果遠不如根據采油現場的作業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

該技術是近年新興的防偏磨技術， 保護抽油桿接箍。防偏磨接箍的技術特點該技術是針對抽油桿接箍偏磨的情況而產生的，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對抽油桿柱的保護作用。防偏磨接箍的局限，該技術在對抽油桿實現了有效的保護，但是該技術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生磨損，由于抽油桿接箍具有很強的耐磨性，必然導致對應的油管磨損。

3.5 定期維護桿管

在抽油機運行一定時間以后，桿管出現變形老化問題十分常見，但如果變形老化十分嚴重，則會引發抽油機偏磨問題，因此，工作人員需要定期對抽油機的桿管結構進行檢查和維護，在出現老化問題以后需要對其進行更換。

結束語

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，對油井正產生產維護一定的指導意義。減少抽油機井桿管偏磨，可以延長檢泵周期，提高油井生產時間，保證油田開發效果。

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