探讨采油泵井管杆偏磨原因分析及防治措施

于芳

华北油田第四采油厂别古庄采油作业区

摘要 采油泵井管杆偏磨是国内外油田普遍面临的问题，对采油泵井设备工作能力和生产量的多少影响重大。本文从采油泵井管杆偏磨问题危害入手，结合实际情况和工作经验，对采油泵井管杆偏磨原因进行了简要分析。然后，针对采油泵井管杆偏磨原因提出了行之有效的防治措施，最大程度的降低采油泵井管杆偏磨故障率，保证正常的开采作业。

关键词 采油泵井；偏磨问题；偏磨危害；偏磨原因；防治措施

近年来，随着我国油田大面积开发，采油泵井使用越来越广。经过长期的使用，采油泵井管杆偏磨问题日益严重，造成油田偏磨井数量越来越多，不仅加大了维修难度，也影响了正常的开采作业，降低油田综合效益。鉴于采油泵井管杆偏磨问题后果及其严重，为提高油田综合效益，对采油泵井管杆偏磨原因及防治措施进行分析是必要的。

一、采油泵井管杆偏磨问题及原因分析

（一）问题危害

在油田生产中，采油泵井管杆偏磨问题是比较常见的，易造成断杆、油管泄露、脱杆等事故。一经发生，造成油井生产中断，及时维修好了，生产能力也会严重下降。对于油田而言，采油泵井管杆偏磨不仅影响油井正常生产，还会增加维修成本。为了防治采油泵井管杆偏磨问题，需先分析采油泵井管杆偏磨原因。

（二）偏磨原因

1、套管、井眼变形

在采油泵井钻进过程中，因受技术、设备等因素影响，井眼轨迹很容易发生偏斜情况。若没有发现问题并在这一条件下进行实际操作，油管、抽油杆在井筒中易弯曲变形，增加相互接触的频次，进而产生管杆偏磨问题。如，抽油杆上下冲程过程中与油管频繁接触，造成管杆偏磨。

2、工作负荷过大

杆泵机械正常运转过程中，抽油杆和液柱对机械内部悬点位置会产生一个拉力，方向自上而下。当抽油杆向下运动时，前半冲程的力都是向上的，带有一定惯性和摩擦阻力。随着作业过程持续，运动粘度随之增加，这种摩擦阻力也会相应的加大。长久下来，抽油杆承受的压力也会越来越大，使油杆感偏向德油管内壁，造成管杆偏磨。

3、设置的参数不合理

对于油田杆泵机械而言，其生产工作中设定的参数都是在保证产量条件下的最大参数。这样的设置，虽然能获得较高的泵效，提高生产量，但是也会带来一些问题，管杆偏磨就是其中最突出的一个。一般情况下，冲程越长、冲次越高，工作频率越高，生产效能也会越好。出于提高产量的考虑，总是将杆泵机械的冲程、冲次阐述设置很大。加大产量的同时，也因为工作频率较高而加剧了管杆磨损程度，严重降低管杆使用寿命。

4、油管变形

当游动凡尔打开时，油管液柱荷重将转移到油管上，使油管伸长。在这样条件下工作，油管会承受更大的液柱压力，本身易出现变形，埋下管杆偏磨隐患。

5、腐蚀

杆泵机械生产过程中不可避免的接触原油，而原油含有一定的腐蚀成分，可能造成接触部位腐蚀，进而引发偏磨。如，油田开发后期，采油泵井内的含水量会有所增加，由于水比油重，抽油机悬点荷载逐渐加大，不仅会增加摩擦，还会对设备产生的腐蚀效应。特别是磨损部位接触硫化氢等腐蚀物质后损毁程度更严重，可能损坏管杆。

6、生产过程失误

在生产过程中，由于采油质量不合格会频繁的返工，反复倒井会加大杆泵机械工作量，设备得不到好好的休息，可能发生疲劳磨损，造成管杆偏磨，损坏管杆设备。另外，施工人员的工作能力不能满足采油泵井生产作业需求，也会造成管杆偏磨。

二、采油泵井管杆偏磨问题防治措施

（一）更改井眼偏斜轨迹

井眼轨迹偏斜对管杆的影响很大，管杆受力程度及工作状态都会发生相应的变化，这会加剧管杆磨损，造成偏磨。为此，钻井过程中要全程跟踪检测井眼轨迹，对井眼轨迹进行严格控制，避免倾斜。若发现井眼倾斜，立即停止钻井，分析井眼偏斜原因，针对原因采用相应的改进措施。从工作实践看，井眼轨迹倾斜的成因有很多种，如井眼本身位置不正确、套管变形等，都是影响井眼轨迹的重要因素。基于此，钻进前要精确井眼位置，严格按照设计方案进行施工，以免造成套管变形，从根本上排除井眼倾斜的隐患，确保井眼轨迹竖直。

（二）工作荷载稳定正常

采油泵井生产中，若过度使用抽油管杆，会加大管杆设备损耗程度，所以一定要保持工作荷载稳定正常，不允许超负荷工作，以免增加管杆设备损耗，降低设备本身使用寿命。此外，井筒结蜡会对抽油杆工作产生阻碍，增加管杆设备荷载量，加剧管杆设备偏磨程度。为了解决这一问题，可采用以下措施：在结蜡现象比较严重情况下，可通过热洗措施清楚结蜡。同时，定期进行加药，防治结蜡现象产生。另外，不断提高电炉升温力度，降低井口回压，以稳定工作荷载。

（三）科学合理的设置参数

确定杆泵机械生产参数时，不仅要考虑泵井产出量，还要考虑机械设备本身的运行条件，科学合理的设置相关参数，既保证泵井产出量最大，也不能增加机械设备运行负担，以免加重管杆工作压力，加剧管杆设备偏磨。综合以上分析，在泵井产出量最大、不增加管杆额外磨损情况下，尽量减少设备工作中的段冲程，多采用长冲程。与此同时，减少快冲次次数，增多慢冲次，以降低管杆设备的工作强度，便于防治管杆偏磨。

（四）采用防偏磨工艺

为了降低采油蹦井生产过程中的的管杆偏磨问题，除了采用以上措施手段外，还可以采用一些防磨工艺，用于防治管杆偏磨，延长管杆设备使用寿命。就目前而言，行业中的防磨工艺较多，本工程可以采用以下防磨工艺：

第一，对于油稠度比较高的井，适当加入一定量的降粘剂，使抽油杆工作顺畅，进而降低管杆偏磨程度。

第二，向井内下放加重杆，消除抽油杆弯曲，减少油杆间的偏磨。

第三，在抽油管上安装锚固装置，固定住抽油杆设备，减少抽油机运行中的蠕动，利于控制偏磨问题。

第四，对进口进行旋转，带动抽油管转动，改变抽油管摩擦着力位置，避免同一部位长时间摩擦，使摩擦均匀，以控制管杆偏磨。采油泵井生产中，要预先采用以上防磨工艺，做好预防工作，最大程度的减少管杆设备偏磨，不可忽略以上防磨工艺。

（五）内衬油管

应用内衬油管技术，能够有效预防油管腐蚀，降低管杆偏磨程度。所谓的内衬油管技术，就是在油管内衬一层特种聚乙烯管，使用专用技术将聚乙烯管与油管紧密的结合成一体，形成“管中管”，以提高油管的防腐能力。所以采用这种技术，可以解决抽油管腐蚀、偏磨问题。而且，由于聚乙烯管采用了特种材料，本身摩擦系数很低，一定程度上降低了抽油管柱底部应力，便于减少磨损，延长抽油管使用寿命。

（六）加强施工与生产监督

采油蹦井钻进施工与开采作业中，对各项工艺操作、技术实施等进行全面监督，确保整个工艺符合施工计划、质量要求，为管杆机械设备工作搭建最佳的工作环境，将管杆偏磨控制在摩擦允许范围内。如，钻进施工中，对井眼轨迹进行跟踪检测，保证井眼轨迹符合施工设计。为保证各项工艺、技术落实到位，要求施工人员对各个环节的工艺、技术有全面的认识，有能力按照技术要求高质量的完成施工，减少工作失误，以免影响抽油管、抽油杆正常工作。

三、结论

综上所述，采油泵井生产工作中，造成抽油杆、抽油管偏磨的原因有很多，具体包括套管和井眼变形、工作负荷大、设置参数不合理、油管变形、腐蚀、生产过程失误等。针对这些问题，要及时更改井眼轨迹，合理设置工作参数和工作负荷，采用偏磨工艺和内衬油管技术，同时加强施工与生产过程监督，做好管杆偏磨防治工作