影响杆管偏磨因素及防治偏磨方法的浅析

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【摘 要】随着油田开发时间的延长，大庆油田己进入高含水期，原油粘度逐渐增大，井筒管理难度越来越大。由于偏磨致使油井出现管漏、管脱、杆断、杆脱而检泵，需投入很高作业费用。因此搞清油井杆管偏磨原因，积极采取有效措施，从根本上预防和治理油井偏磨，降低油井偏磨频率，延长油井检泵周期，对油田有效开发和可持续发展具有重要的意义。

【关键词】杆管偏磨；防治；方法

1、杆管偏磨机理

造成杆管偏磨的原因主要有含水率、油井生产参数、沉没度及杆管材质、腐蚀等多个方面。

1.1油井生产参数对管杆偏磨的影响

据不完全统计，在产液量基本一致的情况下，参数越大，其产生偏磨的几率越大。统计50口偏磨井，产液量小于1.0t井10口，其平均泵效6.4%，比其他未偏磨井平均低3.5个百分点，这说明这些井的参数较大，从而也增加了偏磨的程度。

1.1.1冲次太快，使抽油杆柱上载荷变化频率高，杆柱的惯性载荷增大，且活塞上移速度大于液体进入泵筒的速度，这时供油跟不上，泵筒来不及充满液体，当活塞向下时，将撞击液面引起杆柱振动，使抽油杆易发生弹性疲劳，产生弯曲发生偏磨；

1.2.2冲程太短会增大防冲距，余隙比也随之增大，进入泵筒中的气量也增多，使活塞下行压缩气体不能及时卸载，撞击液面后突然卸载，造成杆柱的弹性疲劳，产生弯曲发生偏磨；

1.2.3是泵径越大，活塞和泵筒的磨擦力就越大，抽油杆柱下端所受的轴向压力也就越大，杆管就越容易产生偏磨；

1.1.4泵深越深，流压越低，容易使原油在近井地带脱气、析蜡造成原油粘度增加，使抽油杆下行阻力增大，加大了油井偏磨程度。

合理匹配生产参数也是治理偏磨的一个重要手段。

1.2沉没度对管杆偏磨的影响

高含水、低沉没度是导致杆管偏磨的主要因素，高含水是导致杆管偏磨速度加快的主要原因。降低了抽油机悬点最小载荷，从而降低了抽油杆柱的轴向分布力与杆管产生偏磨的临界轴向压力，加大了下冲程时抽油杆柱下部受压段的长度，容易造成抽油杆柱屈曲而导致杆管偏磨，高含水加快杆管磨擦，磨损速度加快。由于井底流压低，脱气严重,对蜡溶解能力下降,气体析出,吸收热能,油温下降,泵吸入口结蜡严重，不仅增加了下行阻力，而且，加速降低泵充系数。从统计的油井资料来看，沉没度在150米以下的井发生偏磨的概率较高。

高沉没度井供液能力强、井底流压高，在抽油杆下行过程中固定凡尔关闭不及时，液体冲击力作用于泵柱塞。抽油杆柱下行阻力增加，承受的弯曲载荷增大。从统计的资料来看，沉没度大于700米的井发生偏磨的几率较高。

1.3管杆使用年限抽油机井杆管偏磨的影响

通过对偏磨井生产年限统计可以看出油井投产年限越长，偏磨越严重。我矿油井产液量低，原油粘度较大，抽油管和抽油杆长期震动，产生疲劳变质。而油井寿命越长，管杆的疲劳变质程度越大，因此，其抗偏磨的能力也就越小。我矿目前还有50口井管杆使用寿命已达到八年以上，这严重影响了油井抗偏磨能力，增大了油井防偏磨的管理难度。

1.4其它影响

通过统计发现，高产井的偏磨比例很小，低产井的偏磨比例较高。对179口偏磨井的统计，产量在3t以上的井约占18.4%，3t以下的井约占81.6%。这是因为高产井泵内液体充满程度高，柱塞开始下冲程时，游动阀迅速开启，当柱塞接近与运动速度较高的冲程中间位置时，游动阀已完全开启，阀隙过流面积大，液体流过游动阀的阻力较小，所以对杆管偏磨不会产生严重影响。而低产井它的供液能力较低，大部分井都是供液不足的井，泵内的充满程度较低。

2、杆管偏磨的防治

防偏磨原理主要是优化生产参数、选择合理的沉没度、改善杆、管材质、下入扶正器等防偏工具、改变热洗工作制度等。

2.1优化抽油机井生产参数

为减少油井抽油杆柱下行阻力，减少偏磨程度，对偏磨井进行了合理的参数调整。参数下调17口井，其中下调冲次7口，换小泵径8口，下调冲程2口，平均冲次下调1次/分钟，平均冲程下调0.4m，泵径减少6mm。调参前后对比液量、油量稳定，平均单井液量1.6t稳定至1.7t。

2.2选择合理的沉没度

加强对抽油机参数的调整力度，从偏磨产生原因可以看出，沉没度越小，其产生偏磨的几率越大，为此在合理流压的界限内，在检泵中对沉没度较低的23口井适当的上提了泵挂。平均泵深由963.0米上提到901.4米，平均泵挂上提了61.6米，平均流压由1.47MPa上升至1.70MPa，上升了0.23MPa。对沉没度小于150米以下的井进行了调小参数，本着先调冲次，再调冲程的原则，降低抽油机的交变载荷和冲击载荷；对于沉没度大于700米以上的井，我们采取换大泵或调大冲程的办法，尽量不调大冲次。使抽油机井在合理流压（沉没度）下工作。对于偏磨井的偏磨井段使用扶正器，定向井实行全井扶正。

2.3加强杆管的更换

由于管杆长期使用，使其抗偏磨的能力减小，为此我们除在检泵中更换有偏磨及结垢迹象的杆管外，还加大了超期服役杆管的更换力度，抽油杆超过5年的，油管超过7年的频繁起下10次以上的，我们都在申报作业过程中建议了更换新管杆。统计更换外加大油管192根，1807m，更换普通油管340根、3194m；更换各级抽油杆4381m。更换杆管以后，我们及时录取更换数据进机，做好杆管档案，为下次作业提供可以查考的依据。

3、结语

3.1合理匹配生产参数也是治理偏磨的一个重要手段。

3.2预防抽油井杆管偏磨是长期并复杂的工作，并且要多方面采取措施才能见到好的效果。

3.3做好作业井质量跟踪工作，也可以减少抽油机井杆管偏磨程度。

3.4油管在井下工作5年）的全部更换，工作3年的普通井随检泵更换上部500米外加大油管，偏心井更换上部500米N80油管。

3.5普通抽油杆使用5年以上的，建议全部更换为高强度H级抽油杆，建议不使用普通抽油杆或修复抽油杆。

3.6在抽油机生产过程中，及时调整生产参数，能延长抽油机井检泵周期，增加油井产量。