張丹藝肖寅光張昊王斯雨李輝(.冀東油田陸上作業(yè)區(qū), 河北 唐山 06300; .冀東油田井下作業(yè)公司, 河北 唐山 06300)

油井偏磨機(jī)理及綜合治理技術(shù)

張丹藝1肖寅光2張昊1王斯雨1李輝2(1.冀東油田陸上作業(yè)區(qū), 河北 唐山 063200; 2.冀東油田井下作業(yè)公司, 河北 唐山 063200)

在采油過(guò)程中，油管和抽油桿的偏磨問(wèn)題十分突出，嚴(yán)重影響油井的正常生產(chǎn)。本文主要探討了油井偏磨狀況的主要特點(diǎn)，并分析了其產(chǎn)生原因，提出了相關(guān)的綜合治理技術(shù)。

油井偏磨；磨損；扶正器；雙向接箍；油井參數(shù)

0 引言

油桿泵采油是世界范圍內(nèi)石油工業(yè)最為傳統(tǒng)的方式之一，一直在石油開(kāi)采工程中占有主導(dǎo)地位，我國(guó)的各大油田生產(chǎn)中對(duì)于該技術(shù)的應(yīng)用也十分廣泛。但在采油過(guò)程中，油管和抽油桿的偏磨問(wèn)題十分突出，嚴(yán)重影響油井的正常生產(chǎn)。本文主要探討了油井偏磨狀況的主要特點(diǎn)，并分析了其產(chǎn)生原因，提出了相關(guān)的綜合治理技術(shù)。

1 油井偏磨機(jī)理以及偏磨原因分析

油田偏磨的問(wèn)題是許多生產(chǎn)油田關(guān)注的焦點(diǎn)，也是制約油田發(fā)展的重要因素，通過(guò)相關(guān)的調(diào)研報(bào)告表明，油井偏磨主要的體現(xiàn)形式包含有抽油桿斷裂和桿管整體偏磨兩種情況。油井偏磨的機(jī)理主要是由于抽油管在下沖程過(guò)程中，抽油泵受到井內(nèi)液體的頂托作用，從而產(chǎn)生一個(gè)阻力，造成抽油桿柱產(chǎn)生彎曲變形，變形最嚴(yán)重的部位為中和點(diǎn),在中和點(diǎn)以上抽油桿柱受到向上的拉力,中和點(diǎn)以下抽油桿柱受到向下的壓力。抽油桿柱在井下呈現(xiàn)螺旋彎曲狀態(tài),與油管每隔一定距離就相互接觸發(fā)生磨損情況。

通過(guò)大量的調(diào)閱相關(guān)數(shù)據(jù)資料發(fā)現(xiàn)，在有偏磨現(xiàn)象產(chǎn)生的抽油井中，產(chǎn)生偏磨的主要原因?yàn)闄C(jī)械磨損和腐蝕磨損。其中機(jī)械磨損會(huì)是油管柱、抽油桿桿柱失效的主要原因，由于油井存在多樣化的井況因素，油管在井筒內(nèi)的位置會(huì)發(fā)生一定的偏移情況，當(dāng)抽油桿在油管內(nèi)工作過(guò)程中，通常是趨于垂直的工作方向，在位置偏移的情況下會(huì)造成管桿的平行位置改變，產(chǎn)生接觸磨損。腐蝕磨損是游梁機(jī)抽油系統(tǒng)中桿管磨損的另外一種磨損形式，腐蝕磨損通常是受到綜合含水量、腐蝕介質(zhì)等多種因素的影響，致使抽油桿與油管之間的縫隙處、表面處、管壁初產(chǎn)生化學(xué)腐蝕情況。相對(duì)而言，抽油系統(tǒng)桿管偏磨現(xiàn)象產(chǎn)生的主要因素為機(jī)械磨損，而腐蝕磨損造成的偏磨現(xiàn)象較少。因此，本文主要是針對(duì)桿管機(jī)械磨損產(chǎn)生的偏磨進(jìn)行綜合分析。

2 偏磨綜合治理技術(shù)應(yīng)用研究

目前抽油機(jī)井的偏磨防治主要有以下幾種途徑。

(1)通過(guò)安裝抽油桿扶正器，其防偏磨的機(jī)理是通過(guò)扶正器的安裝，一方面提升對(duì)抽油桿柱的鉸接約束，另一方面采用在扶正器上安裝滾輪的方式來(lái)轉(zhuǎn)換油管與抽油桿之間的摩擦形式，在雙重作用下能夠起到對(duì)油管和抽油桿的有效保護(hù)作用，并能夠防止抽油桿桿柱的彎曲所產(chǎn)生的偏磨。但這種治理技術(shù)往往具有一定的局限性，特別是在利用低成本的耐磨材料扶正器的安裝，雖然能夠一定程度的改善抽油桿柱的失穩(wěn)性，但卻是以犧牲耐磨性能為代價(jià)的，二者權(quán)衡之下，并不是都能夠得到較好的偏磨治理效果。

(2)雙向保護(hù)接箍防偏磨技術(shù)，這種防治技術(shù)主要是針對(duì)油井偏磨中含水量、含砂量對(duì)油管抽油桿產(chǎn)生的偏磨影響，雙向保護(hù)接箍防偏磨技術(shù)是近年新興的防偏磨技術(shù),其原理是針對(duì)油井偏磨主要是抽油桿接箍的偏磨的情況,采用新型的耐磨材料加工制作抽油桿接箍,利用雙向保護(hù)接箍的耐磨特性實(shí)現(xiàn)對(duì)油桿柱的保護(hù)作用。雙向保護(hù)接箍技術(shù)實(shí)際上就是涂層油管和耐磨節(jié)箍的結(jié)合應(yīng)用，涂層主要采用的是柔韌性、豐富性較好的酚醛環(huán)氧樹(shù)脂作為膠粘劑，通過(guò)加入氧化鉻提升涂層耐磨性能，主要的處理形式是對(duì)油管內(nèi)壁干膜涂層，不僅能夠有效降低磨損概率，還能夠延長(zhǎng)油井的檢泵周期。

(3)柔性抽油桿防偏磨技術(shù)，這是一種新型的防偏磨技術(shù)，它的主要防偏磨機(jī)理在于實(shí)現(xiàn)抽油桿的柔性連接，從而在抽油桿產(chǎn)生彎曲變形的時(shí)候能夠起到有效的變形吸收，降低油管和抽油桿柱的磨損作用，繼而實(shí)現(xiàn)對(duì)偏磨現(xiàn)象的防治。目前這種技術(shù)并沒(méi)有進(jìn)行大范圍的普及應(yīng)用，尚屬于試驗(yàn)階段，但將會(huì)是油井偏磨的主要研究方向。

(4)通過(guò)優(yōu)化抽油機(jī)井的抽汲參數(shù),在保持油井生產(chǎn)能力的前提下,降低油井油管抽油桿的摩擦頻率,改善油井油管抽油桿受力情況,減輕抽油桿的彎曲變形,達(dá)到緩解油井油管抽油桿偏磨的目的。

除了以上幾種主流的防偏磨綜合治理技術(shù)之外，還有諸如潤(rùn)滑防偏磨技術(shù)、旋轉(zhuǎn)防偏磨技術(shù)等等，在油井偏磨治理過(guò)中，我們往往不能夠局限于某一種治理技術(shù)，而應(yīng)該根據(jù)油井的實(shí)際情況進(jìn)行綜合治理。

3 結(jié)語(yǔ)

油井偏磨目前是業(yè)界都非常關(guān)注的情況，油井偏磨機(jī)理的綜合治理不僅需要全面化、系統(tǒng)化、層次化的找出油井偏磨機(jī)理中抽油桿、油管與泵等之間的偏磨原因，而且還需要針對(duì)油井偏磨機(jī)理來(lái)切實(shí)做好偏磨治理工作，確保油井偏磨機(jī)理偏磨的綜合治理效果。

[1]趙子剛，褚英鑫，湯文玲,等．抽油桿管偏磨的綜合分析與防治[J]．大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2012,26(3)：22-26.

[2]孟國(guó)華，高立軍，官志波，等.勝坨油田抽油井油管和抽油桿偏磨治理對(duì)策[J]．油氣地質(zhì)與采收率，2013,8(10).

[3]張競(jìng)雄,黃錦濱.朝陽(yáng)溝油田機(jī)抽井管桿偏磨特征規(guī)律及綜合治理認(rèn)識(shí)[J].鉆采工藝,2015,28(3):87-90.