锦州油田油井偏磨的治理

2014-03-08中国石油辽河油田分公司

油气田地面工程 2014年7期

中国石油辽河油田分公司

锦州油田油井偏磨的治理

权崇国中国石油辽河油田分公司

油井偏磨的因素包括井斜，抽油杆、管受力弯曲，油井工况变化，产出液变化等。针对锦州油田油井偏磨问题，从油井偏磨因素入手，通过合理确定油井泵挂深度、消减油管蠕动、减少抽油杆偏磨和合理调整生产参数等一系列措施，有效地实现了油井的偏磨治理，达到了延长检泵周期的目的。

抽油杆；管杆偏磨；油管锚定；检泵

锦州油田锦16块转入二元驱后产出液黏度逐渐增加，油井管杆偏磨井数不断增加，偏磨情况越来越严重。管杆偏磨不仅造成油井产量下降或躺井，使油井维护性工作量增加，而且当管杆断脱后增加了作业施工的难度和风险。据统计，锦州采油厂近3年平均每年有维护性作业井300口，由于偏磨原因造成检泵井151口，占总维护性作业的50%。从以上数据可以看出，管杆偏磨已经成为影响该厂正常生产的主要因素之一，因此，油井抽油杆偏磨的治理是目前急需解决的一个问题。

1 抽油机杆管偏磨的主要危害

抽油机井生产过程中抽油杆在油管内做上下往复运动，由于井斜等原因造成抽油杆柱弯曲，在弯曲处抽油杆与油管内壁发生摩擦，不断的摩擦过程中管杆逐渐磨损，随着磨损程度的加剧，将直接影响油井的正常生产。偏磨主要危害为：造成抽油杆断脱；造成油管漏失；偏磨产生的铁屑卡泵；作业时卸油器投不开造成作业污染。

2 油井偏磨因素

（1）井斜引起偏磨。井斜是油井偏磨的主要原因，当抽油杆在斜井中做上下往复运动时，由于拉力和重力产生了水平合力Fx（F Sinθ），当管杆发生相对运动的时候，在Fx的作用下产生摩擦力，夹角θ越大摩擦力越大，管杆磨损越严重。

（2）抽油杆、管受力弯曲。抽油杆在下冲程时中性点以上部分受拉力呈拉伸状态，中性点以下部分因为各种阻力发生弯曲变形，与油管偏磨。油管在上冲程时，泵筒受到的是自身重力和管外液体压力作用，而下冲程过程中又会受到管内液柱的压力，随着受力情况的变化产生蠕动，发生管杆磨损现象。油井泵挂越深，偏磨段越长，偏磨越严重。

（3）油井工况变化。当油井供液不足或气体影响严重时，会产生液击现象，当气体压缩到一定程度后，活塞受力突然增加，导致活塞上部抽油杆弯曲与油管发生磨擦。

（4）产出液变化。随着温度的降低产出液黏度变大，造成抽油杆下冲程阻力加大，导致弯曲度增加使磨损加剧。如果油井含水逐渐增加，产出液会发生换相，由油包水型转为水包油型，管杆失去了润滑作用，磨损加剧。

（5）生产参数的影响。偏磨的油井，冲程短、冲次大，偏磨的部位相对较小，磨损程度严重，破坏力大。

3 偏磨的防范与处理

（1）合理确定泵挂深度。为了合理控制生产压差，保证油井正常生产，泵的沉没度不能小于200m，根据各区块实际生产情况，尽可能地将泵挂设定在造斜点或套管变形处以上位置，以保证在静态下油管处于垂直状态，以尽可能地减少管杆的偏磨。

（2）消减油管蠕动。首先是进行油管锚定，减小油管因内压变化发生的蠕动变形，减少与抽油杆发生偏磨几率；其次是无法锚定的油井在泵下增加尾管数量，通过增加油管重量降低油管弹性弯曲程度。

（3）抽油杆防偏磨。首先尽可能地将杆柱组合优化，尽量降低抽油杆的中性点；其次采用注塑杆抗磨工艺、刚性扶正器、抗磨副等“隔离式”防偏磨工艺。注塑杆抗磨工艺是把每根抽油杆作为一个防偏磨单元来考虑，根据井斜数据、油井生产参数、现场偏磨情况，在抽油杆上直接注塑料扶正器，使抽油杆不与油管接触，消除了抽油杆柱在上下冲程中的失稳弯曲问题，避免杆、管偏磨，塑料扶正器采用高分子耐磨材料，耐磨性好。抽油杆刚性扶正器表面采用三面设计，各面曲率与油管曲率相同，增大接触面积延缓了局部偏磨；表面喷涂铬钼合金，降低了表面摩擦系数，减小了摩擦力，从而减少杆管偏磨。抗磨副是主要应用在油井全角变化率大于5°的井段，它的本体上安装滑动隔离抗磨件，防止油管与抽油杆本体接触，可有效防止管杆的偏磨。

（4）合理调整生产参数。对稠油井和二元驱油井由于采出液黏度高，若采用高冲次生产，将导致下部抽油杆弯曲变形，加剧偏磨，因此在保证液量的前提下，尽量选用长冲程、慢冲次、大泵生产，将在一定程度上延缓油井的管杆偏磨。