抽油机井偏磨机理及防治技术

摘 要：从精细管理、创新技术两方面入手，分析了抽油机井的检泵率和返工率主要原因，阐述了降低检泵率和返工率的方法，应用了大量综合措施，并提出了偏磨机理、油管断漏防治技术，对降低检泵率和返工率具有一定指导作用。

关键词：偏磨机理；油管断漏；防治技术

中图分类号：C35 文献标识码： A

聚合物工业化生产以来，抽油机井的检泵率和返工率急剧上升[1]。受聚合物影响造成的偏磨、杆断、油管断漏是影响两率的主要原因。统计某厂造成返工井共1338口，占返工井总数的67.07%。为此，开展了降低抽油机井“两率”配套技术研究，通过大量的试验和分析，逐步摸索出一整套行之有效的技术措施。

1、偏磨机理及防治技术

1.1偏磨机理

（2）抽油杆系统的沿程阻力。从不同浓度下雷诺数与抽油杆沿程阻力测试试验看，随着聚合物浓度的增加，流体对抽油杆柱的磨阻并不增加，❧说明抽油杆沿程阻力F2不对偏磨产生影响。

曲线2雷诺数与抽油杆沿程阻力关系曲线

（3）法向力的影响。法向力是在抽油杆上下运动过程中，聚合物溶液对抽油杆☃产生的垂直于运动方向的力，该力会导致偏磨、杆断。根据抽油杆法向应力定量试验结果，当抽油杆与油管偏心度为0.

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9、流体运动速度为0.8 m/s时，200ppm聚合物溶液对抽油杆产生的法向力为0.15N/m；在同样条件下，当含聚浓度达800ppm时，法向力将达0.37N/m。通过简支梁在均布载荷作用下在已知挠度的情况下均布载荷计算公式：得出不同长度抽油杆发生偏磨所需的最小均布载荷，见表1。

由表1可知，随着抽油杆长度的增加，产生偏磨所需最小均布载荷随之减少。0.15N/m的法向力不会使8米长的抽油杆产生偏磨，但对于16米长的抽油杆已经足以产生偏磨了，488米以上长度的抽油杆只需要nx10-8N/m的法向力就会产生偏磨，比实测法向力小10-7倍。可见，下行阻力和法向力是产生偏磨的主要原因。

表1最小均布载荷与抽油杆长度关系

（2）全井扶正、统一杆径措施，可减小法向力对偏磨的影响。以往加扶正环只是在偏磨段上下延长50米。结果往往由于偏磨段上移或下移而造成重复偏磨。研究表明，越是杆柱的下部，抽油杆的悬重越小，法向力的影✍响越大，如果采用上粗下细的组合抽油杆，将加剧法向力的作用。通过采取全井扶正、大流道三级泵、统一杆径一整套防偏磨措施，成功地防治了油井杆管偏磨和由于偏磨段上下移动造成的二次偏磨，发生杆断井数、比例明显下降。

2、防偏磨配套技术

（2）应用了抽油杆自动旋转装置，解决扶正环单侧磨损问题。该装置安装在悬绳器上端，通过抽油杆上ซ下运动带动抽油杆☿转动一定角度，平均每天旋转圈数 2-4圈，使扶正环由面磨损变为圆周磨损。

（3）研制扶正环磨损判废标准量规，方便扶正环现场更换。扶正环在井下服役一段时间后会产生磨损，当磨损量超过一定值时，扶正环将起不到保护接箍的作用。研究了扶正环磨损判废标准量规，其内径尺寸按照最小保护厚度8mm设计制定，扶正环最小外径小于判废量规内径，即报废更换。对采取全井扶正的作业井，做到口口井、每个环都进行测量，达到判废标准的扶正环及时更换。

（5）油管断漏防治方法。推广应用了油管锚定技术，防止油管在交变载荷的作用下蠕动发生管断脱，除斜井和定点测压井外，发生过油管断漏的油井均下油管锚；针对现场缺乏油管检测手段的问题，采用在下杆柱对油管整体打压的措施。通过管柱稳压情况的变化来发现油管的缺陷，以便及时更换，从而减少因有缺陷油管再次下井造成的返工；针对偏心井口第一根油管断裂的问题，采用外加厚油管挂和N80外加厚油管，增强了丝扣的安全系数。

3、应用效果

（2）异常井数减少，影响油量下降。因油管断漏造成的返工井为65井次，减少了166井次。

4、结束语

要降低抽油机井“两率”，应采取“完善五个机制，强化四个环节”等措施。完善五个机制：完善作业管理机制、质量监督机制、目标考核机制、信息化管理机制及技术培训机制；强化四个环节：强化方案设计环节、杆管更换及管理环节、井下工具管理环节和生产管理环节。加强电流监测，提高抽油机井平衡率，实现每天监测一次电流，及时调整不平衡井，降低故障发生几率，使抽油机井平衡率由77.8%上升到92.45%。加强热洗管理，提高热洗质量。