抽油机管杆偏磨机理与防治

2016-04-25段庆斌耿艳杰

中国科技博览 2016年4期

段庆斌　耿艳杰

[摘要]抽油机是采油厂原油生产的重要设备，提高抽油机的系统效率和管理水平是油田开发的重中之重和建设生态社会的必然要求。然而当前油田抽油机系统的效率比较低，对该系统的优化成为采油厂的重要任务。本文在分析抽油机系统中存在的效率低下的问题的基础上，提出了解决方案，并取得了较好的效果。本文主要从影响油田作业周期——油管和抽油杆偏磨这一主要因素入手，分析造成管杆偏磨的原因，提出解决办法，以有效延长检泵周期。

[关键词]抽油机，管杆，偏磨，作业，检泵

中图分类号：O670 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0045-01

引言

抽油机是采油厂原油生产的重要设备，提高抽油机的系统效率和管理水平是油田开发的重中之重和建设生态社会的必然要求。有杆抽油系统效率的高低，对能耗影响较大，获得较高的系统效率可起到节约能量提高经济效益的目的。但是，大庆油田抽油系统工作效率仍然较低，增加了原油生产成本，增加了能源消耗，加剧了油田用电紧张状况。因此，提高抽油机系统效率成为油田开发工作者的重点工作之一。

一、现状分析

一）抽油机采油技术一直是大庆油田开采的主要形势，但是随着采油进入到中后期，管杆偏磨现象日益严重。2014年，我单位在采油二厂共施工抽油机井XX口，其中XX口井存在管杆偏磨现象，占施工井的87%，因偏磨问题导致施工的XX口，占施工井的38%。

综上所述，抽油机井管杆偏磨问题，是造成目前作业井检泵率高居不下的主要因素。因此，如何解决抽油杆和油管偏磨成了亟待解决的问题。

二）抽油机杆管偏磨带来的危害

（1）抽油杆接箍的磨薄、磨碎甚至磨掉造成杆断脱，杆体的磨细造成杆断。？

（2）油管磨薄，磨出沟甚至裂缝和孔洞，油管丝扣磨透等造成油管漏失。杆管偏磨直接造成的油管漏失达到50%。

（3）因抽油杆断脱和油管漏失双重原因导致停产，杆接箍磨平造成杆断脱，同时油管本体偏磨透造成油管漏失。

二、偏磨原因分析

一）井身结构的影响

生产井包括直井和斜井两种，对于斜井这一特殊类型的井，在造斜点一定范围内，油管是弯曲的，由于造斜点距井日较近，抽油泵一般都安在造斜点以下，由于重力等原因，在泵到泵上一段距离内抽油杆与油管必然发生偏磨，导致杆管偏磨。直井由于目前技术限制，在钻井过程中，随着钻井深度的增加，钻头与井口同度变差，井筒出现自然井斜，造成杆管磨损。？井径不规则、井斜、或因地质构造等因素的影响，套管就会产生不同程度的弯曲变形，在生产过程中，下放管柱后由于受油井井眼轨迹的影响，抽油杆必然与油管有多个点接触。因此，造成了杆管之间的偏磨。随着井斜角与套管弯曲变形增大，油管与抽油杆弯曲会更严重，杆管偏磨也逐步加剧。

二）井内产液影响因素

据统计井内产液因素对偏磨的影响有两种：1）油井含水不断上升，油管、抽油杆的润滑性能降低，同时含水量加大，对金属表面电解强度加大，产生腐蚀，油管与抽油杆的表面抗磨系数降低，磨损速度急剧上升；2）见聚浓度越高的井，由于液体黏度高，密度大，导致抽油杆受黏滞力的影响，下行弯曲度增大，，导致偏磨。

三）沉没度的影响

在高含水情况下若沉没度过大，当上冲程游动凡尔关闭时，在吸入压力作用下，抽油杆受到上顶力作用而产生杆弯曲，造成管杆偏磨。当下冲程时，由于沉没度较高，此时管柱下部受到上顶力，沉没度越大，管柱受到的上顶力就越大，足以造成油管的弯曲，造成管杆之间的偏磨。油井的沉没度过低，泵在供液不足的状况下抽汲时可产生液击现象并导致额外的冲击载荷。如果油井长期在低沉没度状态下连续工作，原油脱气，粘度增大，容易造成结蜡，产生偏磨。

四）结蜡、出砂的影响

管柱结蜡、地层出砂，增加了活塞的下行阻力，使抽油杆上下运行过程中摩擦阻力增大，致使抽油杆发生弯曲，发生偏磨。

二、偏磨防治措施

导致管杆偏磨的原因，并非单一的，而是多种因素结合造成的。通过以上分析可以看出，通过一定的措施的运用是可以有效地降低管杆偏磨：

一）合理采取管杆扶正

井径不规则、井斜、或因地质构造等因素对管杆偏磨影响较大，为了减小抽油杆的偏移及振动磨损，必须安装扶正器。

我们可以根据井身斜度，选择扶正器安装与分布，既在造斜段附近适当加大扶正器安装数量，保证抽油杆运行居中。

油管锚定技术：将油管锚连接在泵上 1 根油管上，并锚定在套管上，油管锚使油管保持恒定张力，防止油管蠕动弯曲，减少油管与抽油杆的摩擦损失。

二）降低油层含水

对含水过高，暂时无开采价值油层，进行有效封堵降低含水量，以减少杆管之间的摩擦。

三）有效调整生产参数

满足正常抽液的情况下，优化沉没度，对于泵效高，供液能力较强，液面较高的油井，采取换大泵，适当上提泵挂的措施，控制举升载荷，对偏磨有一定的减缓作用。对于沉没度过低，建议换小泵，并适当加深泵挂，以降低冲击载荷。