抽油井管杆防偏磨技术的现场应用

抽油井管杆防偏磨技术的现场应用
作者：李彩云张睿王荣美
来源：《教育科学博览》2014年第03期
摘要：针对抽油井管杆偏磨现象，先后推广应用了内衬油管、镀新钨防腐蚀偏磨抽油杆、防偏磨抽油杆、抽油杆扶正器、抽油杆双向防偏磨接箍、电潜油泵、防偏磨旋转式悬绳器等工艺，该文系统分析了油井管杆偏磨腐蚀原因，对目前各种管杆偏磨腐蚀工艺进行论述比较，以期对管杆偏磨防治工作提供指导。

关键词：抽油杆油管防偏磨技术现场应用
1 抽油井管杆偏磨现状及危害
在有杆机械采油过程中，经常会发生抽油杆与油管的相互接触磨损，造成杆断、杆脱、管漏等事故，缩短油井免修期，影响油井正常生产，增大作业及材料成本投入。

据统计，孤岛油田90%以上的油井采用有杆机械采油工艺，因特高含水期，参数大，生产任务紧张等原因，50%的井存在管杆偏磨腐蚀的现象，随着斜井、侧钻井的增多，偏磨腐蚀现象越来越严重。

管杆偏磨造成了频繁躺井和作业、油井免修期的降低和作业材料成本的大量投入，严重影响了油田的原油生产和经济效益的提高。

2 抽油井管杆偏磨原因分析
在有杆抽油系统中，抽油杆在油管中的运动及油管自身的运动情况非常复杂，这种运动会引起抽油杆与油管内壁的剧烈摩擦，致使抽油杆本体及接箍磨穿，油管磨损裂缝，造成杆管报废。

随着近年来油管泄油锚的应用，在高含水期，基本上是由于大泵和高参数的影响，致使了躺井的频繁，检泵周期的缩短，即使把泵上油管锚定，但在游动凡尔关闭，固定凡尔打开时，油管向上运动发生螺旋弯曲，抽油杆下行时螺旋弯曲上行摩擦，也会引起抽油杆接箍与油管内壁的摩擦。

在油管锚定且处于拉伸状态下，柱塞下行中抽油杆螺旋弯曲也会造成管杆偏磨，而且这种弯曲、偏磨通常发生在泵以上几百米的管柱范围内。

孤一区该类井平均泵径80.8mm，平均泵深737.2m，平均液量102.8t/d，平均动液面659.5m，平均冲次7.6次（高于我队平均冲次6.8次），平均沉没度100.3m，平均检泵周期226d，平均矿化度9905mg/l。

3 抽油井管杆防偏磨技术的研究与应用情况分析
3.1 抽油杆扶正器与抽油杆双向防偏磨接箍工艺
抽油杆扶正器有硬质塑料和钢质两种，硬质塑料扶正器、钢质扶正器通过配合上在抽油杆公扣与接箍之间，通过丝扣直接连接在两根抽油杆之间，由于其外径比抽油杆接箍稍粗，自身先与油管内壁接触偏磨，待扶正器或滚动接箍磨蚀到一定程度后，抽油杆接箍才与油管内壁接触、偏磨。

其重量轻、体积小，成本低，安装简单，能延缓抽油杆接箍的偏磨，延长抽油杆的使用寿命，并起到了一定的积极作用。

采用该工具，油管仍然一直处于较小面积范围内的局部偏磨状态，油管“沟槽”的形成仍然不可难免；同时，当扶正器或滚动接箍磨蚀到一定程度后，抽油杆接箍与油管内壁开始接触磨蚀，并且仍是局部侧面磨损，时间稍长，接箍仍然将被磨穿。

即抽油杆扶正器、滚动接箍仍然未能从根本上彻底解决管杆偏磨，只是一种权宜之策。

抽油杆双向防偏磨接箍是由表面度了一层防偏磨材料，表面光滑耐磨，两头有倒角，管杆相互摩擦时起到保护接箍与油管内壁的磨损，延长油井生产周期一延长接箍与油管寿命。

3.2 内衬油管与镀钨基抽油杆工艺
内衬油管原理结垢：内衬油管就是在油管内部镶衬上防腐蚀材料，起到防腐耐磨作用，镀钨基抽油杆就是在抽油杆外部镀上一层防腐材料，起到防腐耐磨作用，两种同时应用能有效地杜绝腐蚀偏磨，延长生产周期，延长使用寿命。

2007年9月GDGB1X03躺井原因管漏关，检下83长泵500m ，解剖起出原井杆节箍腐蚀偏磨严重，70活塞下凡尔刺坏5×5cm洞，泵上第30根油管公扣偏磨穿漏，油管内壁腐蚀偏磨严重，根据解剖情况本井腐蚀偏磨严重，换泵上76mm加厚内衬新油管53根500m，换镀新钨抽油杆，泵下装防腐药剂，9.18日开井，以3×6.2开井日液141.2t/d，日油5.0t/d，含水
96.4%，比修前液量油量都增加，参数降低2.8次，通过地面设备、地层生产情况、井筒管柱，对方案进行论证，由原来的70泵550m下83长泵500m，地面设备由原来的8型机换12型抽油机，参数由原来的3×9，调整参数为4.2×6.2，达到四升一降，泵径升级、泵挂上提、液量上升、油量上升、参数降低，通过参数优化下降参数开井，降低躺井率。

3.3 光杆双翼调偏防喷盒
抽油井井口装置中的大四通平面有的不水平，导致三通放喷盒与光杆不聚中，不具有调中作用，但每口抽油井必用的光杆密封器，不但具有光杆密闭作用，所以推广应用双翼调偏放喷盒，具有光杆调中作用，在一定程度上延缓了管杆偏磨。

但这种作用，主要体现在对光杆和抽油管柱上部的部分管杆的保护上，对于中下部抽油杆和油管，特别是斜井、水平井、侧钻井中的管杆，起不到防偏磨作用。

通过在5口井应用双翼调偏放喷盒，应用效果良好，起到光杆与防喷盒调偏对中双翼密封，更换盘根时不用停井等优点。

3.4 防偏磨光杆旋转悬绳器
针对管杆偏磨严重现象，研制、推广了防偏磨旋转悬绳器，使抽油杆在抽油过程中也能匀速转动，使磨损在抽油杆接箍360度范围内均匀分布，从而有效延长抽油杆与油管的使用寿命。

主要由壳体、推力轴承、芯轴、蜗轮、蜗杆、外罩、摇臂、驱动轮罩、驱动轮、棘轮、棘爪、扭簧、圆锥滚子轴承等组成。

其结构紧凑、体积小，现场安装方便。

可借助于抽油机自身动力，实现抽油杆匀速转动。

主要技术参数：通径：φ50mm，转速：12圈/天
抽油杆旋转器安装在悬绳器上端，光杆从其中心孔穿过，其上端装光杆卡子。

当抽油机向下运动到一定位置时，拴在抽油机驴头和摇臂之间的钢丝绳拉动摇臂转动一定角度，此时，棘爪驱动棘轮和蜗杆顺时针转动一定角度；同时，蜗杆、芯轴也转动一定角度。

由于通过光杆卡子使抽油杆柱的重力作用在芯轴上，所以抽油杆也转动一定的角度。

当光杆向上运动时，通过摇臂的自重使棘爪复位。

根据参数大，偏磨程度大的油井，优化实施了12口井，参数大偏磨严重，原检泵周期平均在145天左右，通过应用后现已正常生产328天，现场应用效果显著，能防止抽油杆脱扣优点，有效起到抽油杆周围均匀摩擦，起到有效延长抽油杆与油管的使用寿命。

4 几点结论
（1）抽油杆扶正器、双向接箍，优点：能延缓管杆偏磨，延长油井免修期；缺点：不能彻底解决管杆偏磨，效果一般。

（2）调偏防喷盒，优点：能调正光杆和上部抽油杆，减少部分管杆偏磨；缺点：不能彻底解决管杆偏磨，效果一般。

（3）内衬油管和镀钨基杆、油管旋转器，优点：能有效延缓油管偏磨，延长油井免修期；缺点：成本费用高，井口安装复杂，效果较好。

参考文献
[1]沈琛等.中石化油气勘探开发井下作业工程监督培训教材.石油工业出版社.北京：2005
作者简介：李彩云（1972.09-），女。

采油技师，从事采油开发工作。