抽油井杆管防偏磨原因分析及应对策略研究

郭 奎，杜 森，吴磊磊，吴 海

（延长油田股份有限公司靖边采油厂，陕西榆林 718500）

抽油井杆管防偏磨原因分析及应对策略研究

郭 奎，杜 森，吴磊磊，吴 海

（延长油田股份有限公司靖边采油厂，陕西榆林 718500）

伴随着我国油田行业的迅猛发展，油田企业越来越重视实际生产过程中出现的各种问题，其中，抽油井杆管偏磨就是油田企业生产中最常见的问题之一。有杆抽油具有生产成本低、便于维修管理、适应能力强的优势，在我国油田企业中的使用非常常见。实践表明，造成抽油井杆管偏磨的原因多种多样，因此对这些原因进行具体阐释，并且就对应的防偏磨应对策略进行分析。

抽油井杆管；防偏磨；原因分析；应对策略

1 抽油井杆管偏磨的原因分析

1.1 油井井身结构的因素

正常情况下，抽油杆在正常工作时会存在一个水平分力，此时油管和油杆间就会产生摩擦，而摩擦的大小又取决于抽油井的弯曲程度。在抽油杆整个工作过程中，油杆在接触点附近发生机械磨损，而油管则在整个过程中都在发生着不同程度的机械磨损。近几年来，油田企业使用的油井中侧钻井、定向井的比重增加，而这些井井身斜度大，因此抽油杆和抽油管更容易出现偏磨。

1.2 抽油杆受到交变载荷的影响

在整个上下冲程往复运动过程中，抽油杆会受到交变载荷的作用，从而使抽油杆自身产生变形，导致抽油杆和抽油管间的间距变小，这也直接导致了杆管间摩擦的加大。实践表明，作用在抽油杆上的交变载荷的大小与其工作的油井中油的黏度有密切联系。油的黏度越大，作用在抽油杆上的交变载荷就越大，引起的变形也越严重，从而杆管之间的摩擦也越大。

1.3 油管自身弯曲的影响

在抽油杆工作过程中，在上冲程时，抽油设备会关闭游动凡尔，同时打开固定凡尔，此时，抽油管的上部内侧就会受到管内静水压力，外侧受到沉没度液体压力，由于内外侧受到的压力值大小不等，因此整个抽油管就承受着内外侧的压力差。当压力差达到一定值后，抽油管就会发生弯曲变形，导致抽油杆和抽油管之间摩擦增大，进而可能造成杆管的偏磨。

1.4 油管中含水以及其他腐蚀介质的影响

油井中的液体通常来说都会含有硫化氢、二氧化碳和细菌等腐蚀物质，这些都会对抽油管和抽油杆形成化学腐蚀作用，长时间腐蚀过后，抽油杆和抽油管表面都会变得粗糙，这也降低了杆管表面的残余应力，对抽油杆和抽油管的强度也有很大的破坏，这也导致了抽油杆和油管之间磨损的越来越严重。并且伴随着生产的不断进行，油井中的液体含水量也不断升高，抽油杆和抽油管之间起润滑作用的物质也由原油变成了水，众所周知，水的润滑作用远远不及原油，因此这也加剧了杆管之间机械磨损。

2 抽油杆管防偏磨应对策略

2.1 杆管防偏磨治理技术的应用

杆管防偏磨治理技术实际上就是先通过计算机建立油井井筒的力学模型，然后运用相应的计算机软件确定抽油杆管发生机械磨损的原因。使用数字化油管在线无损检测技术来监测抽油杆管之间发生磨损的具体位置已经磨损的严重程度数据。根据监测到的数据，进一步优化选择使用合理的防偏磨措施，以期实现从根本上解决抽油杆管磨损严重的问题。

2.2 抽油杆扶正器的应用

抽油杆扶正器按材质划分可分为两种：硬质塑料和钢质材料。抽油杆扶正器的外径比抽油杆的接箍处还要大，因此在与抽油管内壁发生机械磨损时，是抽油杆扶正器率先发生磨损，因此能够避免抽油杆的直接磨损，指导扶正器被磨损到一段时间后，抽油杆接箍才与油管的内壁接触，发生偏磨。抽油杆扶正器在防止抽油杆管偏磨时具有重量轻、体积小，造价低，安装方便快捷等优点，能够有效地延长抽油杆的使用时间。但是即使应用了抽油杆扶正器，抽油管仍然会发生局部机械磨损的状况，而且在抽油杆扶正器磨损到一定程度后，抽油杆再次和抽油管重新接触发生磨损，因此该办法只能是从短时间内缓解了抽油杆管之间的的偏磨。

2.3 防偏磨光杆旋转悬绳器的应用

对于抽油杆管偏磨严重的情况，大多数油田企业正在使用防偏磨光杆旋转悬绳器。防偏磨光杆旋转悬绳器的应用可以使抽油杆在工作过程中抽油的同时实现匀速旋转，这就保证了抽油杆接箍处与抽油管之间的磨损在圆周上均匀分布，进而实现了抽油杆管的使用寿命的延长。防偏磨光杆旋转悬绳器结构紧凑、体积较小，对于现场安装使用来说也非常方便。

2.4 内衬油管和镀钨抽油杆工艺的应用

所谓内衬油管实际上就是将防腐材料镶嵌在抽油管内壁上，以期实现防止管壁受到腐蚀的目的。而镀钨抽油杆工艺实际上就是将防腐材料通过电镀的方式镀在了抽油杆外部，目的同样是实现防止腐蚀的作用。内衬油管和镀钨抽油杆的同时配合使用，能够行之有效地杜绝抽油杆管腐蚀，进而减小了抽油杆管之间的机械磨损，延长设备的寿命，给油田企业带来经济效益。

3 结束语

抽油杆防偏磨技术的应用能够很好地解决实际生产中抽油杆管之间的磨损，这也直接关系着油田企业抽油机的安全运行和使用寿命。能够影响到抽油杆管偏磨的因素众多，油田企业在实际生产中要针对实际生产情况，仔细总结、分析其中的具体因素，采取相应的防偏磨技术，保障生产工作的安全有序进行，同时加强抽油机的日常检查维护，以期延长抽油机运行寿命，最终实现企业经济效益的增加。

[1] 李文强，张思兵.关于抽油井管杆防偏磨的研究[J].中国石油和化工标准与质量，2014，（1）：30.

Cause Analysis and Countermeasure of Anti-Ablation of Mine Rod

Guo Kui，Du Sen，Wu Lei-lei，Wu Hai

With the rapid development of China’s oilfield industry，oilfield enterprises pay more and more attention to the problems in the actual production process.Among them，the partial grinding of oil rod is one of the most common problems in oil field production.Rod pumping has the advantages of low production cost，easy maintenance management，strong adaptability，and the use of oil field enterprises in China is very common.The practice shows that there are many reasons for the partial grinding of the oil rod，and this paper will explain these reasons，and analyze the corresponding anti-deviation countermeasures.

pumping well rod pipe；anti-partial grinding；cause analysis；coping strategy

TE933.2

A

1003–6490（2017）10–0022–01

2017–07–13

郭奎（1986—），男，陕西榆林人，工程师，主要从事油田注水开发工作。