改型自旋式尼龙扶正器在油井防偏磨中的研究应用
抽油机井管杆偏磨的成因分析与治理对策
抽油机井管杆偏磨的成因分析与治理对策张宾（中国石化胜利油田分公司石油开发中心山东·东营257200）摘要抽油机井杆偏磨问题导致杆断、杆脱、管漏等事故，是孤岛油田采油管理五区开发面临的一个生产难题，本文从多个方面对造成偏磨的原因进行了分析，并结合实践经验介绍了一些治理偏磨的措施，以期为管杆偏磨治理工作起到一定的指导借鉴作用。
关键词油管抽油杆偏磨原因分析治理对策中图分类号：TE920文献标识码：A1抽油机井管杆偏磨的原因分析导致抽油机井管杆偏磨的原因比较复杂，涉及到油管、抽油杆、泵筒、井身结构、油井的供液状况、生产参数、工况、产出液性质、管杆材质等多个问题。
大泵高参数就成了躺井的主要原因，油井两次躺井相隔时间短，调参之后沉没度下降了284m，另外该井的矿化度很高，因此在这类井的共性就是大泵-高参数-液量高-井下工具疲劳(矿化度高腐蚀加重)-躺井。
近年来，斜井、侧钻井、水平井数量大增。
在此类井中，管、杆的对中更为困难，管杆偏磨更为严重。
1.1抽油杆在工作过程中交变载荷的影响抽油杆在生产过程中承受的是不断变化的交变载荷，上冲程主要受抽油机的拉力、活塞以上液体的重力、活塞与泵筒的摩擦力等作用，迫使抽油杆伸长，而油管则是受到轴向的压力作用，迫使其弯曲变形；下冲程时抽油杆受重力、液体进入泵筒的阻力和液体的浮力、活塞与泵筒的摩擦力等作用，抽油杆受到轴向力压力作用，迫使抽油杆要发生弯曲变形，而油管则是受到轴向的拉力作用，这种变形是在抽油杆往复运动中不断变化的，受压变形的抽油杆与油管内部接触，便产生摩擦，长此以往就会造成抽油机井管杆的偏磨，这是偏磨的主要原因之一。
1.2井身结构的影响多数井井筒是垂直地面的，但是随着钻井技术的发展，斜井水平井、侧钻井等不断增多，井斜也是导致抽油机井管杆偏磨的重要原因。
井斜角越大发生偏磨的可能性就越大，即便是直井，其井身轨迹也不是铅直的，下入井内的油管、抽油杆受到井筒轨迹的影响，发生弯曲，就会产生偏磨现象的发生。
刍议机械采油井防偏磨技术_1
刍议机械采油井防偏磨技术发布时间：2022-09-25T06:27:51.460Z 来源：《科学与技术》2022年第10期5月作者：王峥嵘张滨井文甫[导读] 目前，我国的石油资源开采主要以繫采油为主王峥嵘张滨井文甫大港油田第二采油厂摘要：目前，我国的石油资源开采主要以繫采油为主。
部分油田受丰富的水等因素影响，在开采过程中，整个井段很有可能被部分打磨掉。
发生这个问题时，也会对整个油层的正常生产产生不利影响。
特别是部分修井后，保持油杆与油管之间的长期接触关系，一定会造成一定程度的磨损。
如果这个问题不能及时解决，负载可能会中断。
因此，找出偏密的原因，进行科学预防已成为业界重点研究的课题之一。
关键词：机械；采油井；防偏磨技术引言油田生产需要采油杆和油管，但随着时间的推移，油杆和油管会磨损，修井作业大幅增加，油田维护成本增加，油田经济效益下降。
为了解决这个问题，国内外的研究人员和机构进行了大量的研究，取得了很大的成果，并采取了措施来防止移液管偏斜，但这个问题一直没有得到最终解决。
1研究机械采油井防偏磨技术的重要性近年来，随着我国油田开发事业的进程不断加快，我国大部分油井均处于停喷状态，因此，为了能够顺利获取石油能源，我国开展了机械采油井的研发与使用，现阶段，机械采油井成为我国油田工业的主要采油方式。
现阶段国内使用的机械采油井主要包括有杆泵采油系统、地面驱动螺杆泵采油系统及电潜泵采油系统，但在机械采油井实际使用过程中，由于机械采油井工作条件较为恶劣，工作环境特殊，致使机械采油井常存在油井杆管的偏磨问题致使机械采油井无法正常的运转，采油效率大幅度降低，若不及时处理则会导致机械采油井受到损坏，这将会给企业带来较大的经济损失。
由此可见，我国相关领域研究人员应注重机械采油井防偏磨技术的研究，以保证机械采油井的使用功能，最大程度上减少机械采油井的使用成本，从而保证企业的经济效益。
2影响抽油杆管偏磨的因素2.1冲程、冲次对抽油杆管偏磨的影响理论上，相应的行程和动量使得杆和油管的重量完全落在抽油机驴头上，抽油机的下降速度与驴头同步，杆总是增大。
抽油井杆管偏磨影响因素与防治对策研究
抽油井杆管偏磨影响因素与防治对策研究摘要：随着油田开发的深入，管杆偏磨腐蚀造成油井检泵作业的工作量越来越大，一方面增加了成本投入，另一方面大大降低了油井的生产时率，对油田实现持续稳产带来不利影响。
本文结合胜利采油厂辖区油田的生产情况，通过对形成偏磨腐蚀的多种因素进行了较为系统的分析，并对防治措施进行总结和分析，为抽油井杆管偏磨的治理指出了方向。
关键词：油管抽油杆磨损腐蚀治理中图分类号：v228.2+6油田生产井约80%使用抽油机采油技术。
根据统计，油田偏磨腐蚀而造成油井检泵作业的工作量约占全年抽油机井检泵作业工作量总和的50%，管、杆的使用寿命也因偏磨腐蚀而缩短了40%～60%。
因此探索应用新技术、新工艺减少偏磨腐蚀，是降低采油成本的有效措施之一，也是实现采油持续稳产高产的必要措施之一。
1 油井管杆偏磨腐蚀类型1.1产出液介质的影响当油井产出液含水大于74.02%时产出液换相，由油包水型转换为水包油型。
也就是说，管、杆表面失去了原油的保护作用，产出水直接接触金属，腐蚀速度增加。
摩擦的润滑剂由原油变为产出水，由于失去原油的润滑作用，油管内壁和抽油杆磨损速度加快，磨损严重。
产出液中co2含量越高，产生的h+越多，ph值越低，产出液酸性越明显，腐蚀性越强。
产出液中h2s 与fe反应生成fes，而h+对油管和抽油杆产生氢脆腐蚀。
由于ph值低，h+多，而产出液含ci-高，化学平衡为h+cl--→hci，从而形成了具有盐酸强腐蚀性的体系。
1.2井斜和油井参数的影响从垂直来看，井筒是一条弯曲旋扭的线条，油井井深超过600m～800m一般会出现扭曲现象。
随着钻井技术的发展和油田开发需要，定向斜井不断增多。
地层蠕变造成套管变形，使井段出现弯曲变形，地层蠕变严重时会导致油井报废。
由于套管变形和井斜使油管产生弯曲。
在抽油机井生产时，抽油杆的综合拉力f或综合重力（抽油杆的重力和各种阻力的合力）产生了一个水平分力，在水平分力（抽油杆对油管内壁的正压力）的作用下，油管和抽油杆接触产生摩擦。
定向井防偏磨用扶正器下入位置的确定
一84 —石油机械CHINA PETROLELM MACHINERY 2016 年第44 卷第9 期◄油气田开发工程►定向井防偏磨用扶正器下入位置的确定付亚荣(中国石油华北油田第五采油厂）摘要：在扶正器设计时，为纠正将抽油杆接箍以及扶正器假定为等截面积直杆的偏见，依据 带有扶正器的抽油杆柱在油管内上、下冲程时产生“风洞”及“活塞”效应的特点，按抽油杆柱 受力状况和井眼尺寸分别确定扶正器的间距，应用直接搜索迭代法求解后取其最小值为扶正器下 入位置；同时在油井每次检泵作业时，根据现场抽油杆和油管实际磨损情况进行修正。
该方法在 现场1 000余口定向油井应用后，油井检泵周期平均延长518 d并正在延续。
提出的扶正器下入位 置的确定方法为国内其他油田提供了技术借鉴。
关键词：定向井；偏磨；扶正器；直接搜索迭代法中图分类号：TE931文献标识码：入如：10.16082/】.（:吐[^吼.100卜4578.2016.09.019 Running-in Position Determination of Centralizer forAnti-eccentric Wearing of Directional WellFu Yarong(N o. 5 OH P r o d u c tio n P la n t o f P e tr o C h in a H u a b ei O ilfie ld C o m p a n y)Abstract ：In the design ol centralizer,it is usually assumed that the sucker rod coupling and the centralizer to be straight bars with equivalent cross-sectional areas.This is a bias that should be corrected.Based on the feature that sucker rod string with centralizers travels up and down inside the tubing resulting in“wind tunnel”and “piston”effect,interval of centralizers is decided separately according to the stress status of sucker rod string and hole sizes,and the minimum value computed by direct search iteration method is regarded as the centralizer running-in position.Meanwhile,correction is made according to actual wearing conditions of sucker rod and tubing on the site every time when carrying out pump inspection in oil well.After applying this method to more than 1 000 directional wells on the site,pump inspection cycles of oil wells are extended to 518 d on average,and the cycles are continuing.This determination method of centralizer running-in position provides a technical reference for other oilfields at home.Key words：directional well;eccentric wear；centralizer；direct search iteration method0引百近年来，定向井在世界各地油气田开发中得到 了迅速发展。
油井精细化防偏控躺技术的研究与应用
油井精细化防偏控躺技术的研究与应用摘要：针对近几年文卫采油厂躺井因素分析，偏磨因素导致的躺井仍然在躺井中占主导因素，目前仍是控躺攻关的主导方向，本文从地面、井筒两大因素，分地面电力设备、井口、管柱、杆柱、泵、井下工具六个具体因素，全方位精细化硏究防偏配套具体措施，进一步降低偏磨躺井率，延长免修期。
关键词：偏磨因素;防偏配套;防偏控躺;煸磨治理一、项目背景根据对2016-2017年躺井因素的剖析统计，偏磨因素躺井分别占文卫采油厂躺井总数的31%和21%，偏磨因素躺井在我厂躺井中仍占主导因素，目前仍是文卫采油厂控躺攻关的主导方向。
近几年，防偏治偏配套工艺虽已取得较大进步，但缺乏全方位防偏控躺因素研究，防偏配套措施需全方位考虑、精细化研究。
因此开展了文卫马油田油井全方位精细化防偏控躺技术的研究与应用，从地面、井筒两大因素，分地面电力设备、井口、管柱、杆柱、泵、井下工具六个具体因素全方位精细化研究防偏配套具体措施。
二、地面因素1、研制应用调速电机和减速器装置抽油泵在较低和较高的充满程度下液击载荷均较小，而在充满程度50%左右时液击载荷最大。
对抽油杆的损伤非常大。
沉没度较低时，沉没压力较低，使原油脱气导致井筒内温度降低，采出液在泵的吸入口处，甚至在泵筒内析蜡、结蜡严重，抽油杆柱下行程受到的阻力急剧增加，产生弯曲造成偏磨。
统计65口偏磨严重的直井（生产井段井斜小于10），其示功图显示充满程度在50%以下的井39口，占60%。
因此，针对供液不足高冲次的单井，研制应用调速电机和减速器装置进行参数优化，可大大降低管杆偏磨因素躺井。
2、研究应用抽油杆自动旋转装置抽油杆自动旋转装置安装在悬绳器顶部，抽油杆穿越其中心孔，顶部和光杆夹连接。
该产品通过稳定的规律旋转，带动抽油杆保持在一个恒定的速度转动，由此抽油杆与油管间的偏磨位置不断发生变化，磨损会分布在360?范围，有效避免由于管杆长期处于同一位置摩擦运动，导致抽油杆断裂或油管壁磨穿，达到预防、减缓管杆偏磨，延长抽油杆和油管的使用寿命的目的，应用于目前使用最为广泛的机械有杆泵采油系统中。
油井防磨、防蜡、防腐防垢技术研究与试验07.3.26
10 8
稳定指数
6 4 2 0 一队16-1 一队10-2 乾北6-1 10 4.82 8.62 6.9 20 4.38 8.17 6.45 30 3.97 7.77 6.04 40 3.6 7.4 5.67 50 3.26 7.06 5.33 60 2.95 6.75 5.03 70 2.67 6.47 4.75 80 2.42 6.21 4.49 90 2.19 5.98 4.26
出泥浆井394口 出砂井983口
脱 11% 断 20% 泵漏 管漏 断 脱 砂卡 蜡卡
管漏 16%
结蜡（结蜡周期小于30天）井461口
其它
6
(一)油井防磨形成的主要技术
扶正技术：接箍式、浇铸式和杆体 式 扶正器优化技术 油杆旋转技术：井下和井口 油管旋转技术 井下杆柱组合优化技术 工作制度优化技术 管杆加重技术 油管锚定技术 内衬管技术 目前吉林油田的主体防磨技术是扶 正技术和工作制度优化技术
x
L
M Q F q
这种方法缺乏依据，往往达不到目 的。
N N Fe Fe X Fe
20 典型实例：
情78-33井，初期根据理论计算，防磨井段为1000－1800米，修井后发现 磨损井段上移了100米，而且1600米附近偏磨严重。根据井身轨迹和实际，对 1600米附近的扶正器重新设计后，下入井中。再次起出后发现，1600米不磨 了，磨损点移到了1550米附近。
衬轴
8
优化油井工作制度：2006年末和2001年对比，冲程由1.89米提高到
2.15米；冲数由6.66次下降到5.63次；泵效由37.0％上升到41.2％。其中:
降低冲数：二次中间减速装置应用588口，安装应用四次曲线轮460套。 减小泵径：应用∮32抽油泵1023台，应用 ∮28抽油泵63台。
优化抽油杆扶正器设计与应用
摘要：英台油田2010年偏磨井数已达到开井数的59.1%。
鉴于偏磨是制约油井免修期的主要因素，开展了优化抽油杆扶正器设计与应用这一技术研究项目，在2010年1月至12月通过对油井偏磨机理的深入分析，优选扶正器材质，合理配置扶正器密度，充分应用各类扶正器分类治理油杆偏磨，降低了作业井次，节省了作业管材，延长了油井免修期。
关键词：抽油杆扶正器设计与应用免修期1 偏磨机理分析1.1 杆偏磨受含水和沉没度的影响研究表明，含水对杆管偏磨有明显影响，随着含水的上升，杆管偏磨呈明显上升趋势，80%以上偏磨井的含水高于85%；80%以上的偏磨井发生于沉没度低于300m的油井，50%以上的偏磨井发生于沉没度低于100m的油井。
1.2 杆偏磨受井身结构的影响由于钻井过程中，其质量不合格而造成的井筒不直，出现“直井不直”的现象，使油管和油杆之间产生偏磨。
在斜井中，在造斜点以下管杆轴线与重力的方面有一个斜角，管杆就会在井筒轴线上垂直的方面有一个分力。
这个分力会使油杆产生弯曲变形，使管杆产生偏磨。
1.3 杆偏磨受油管的弯曲变形的影响油管在上冲程时，由于泵的“活塞效应”使油管底部受到一个向上的虚拟力作用，而使油管产弯曲变形。
此时抽油杆因受到较大的张力，而保持直线状态（即管弯杆直），这时弯曲的油管就会与拉直的油杆产生偏磨。
1.4 受油杆的弯曲变形的影响抽油杆在下行程时，抽油泵的游动凡尔对流体阻力、柱塞的摩擦阻力、抽油杆在运动中与井液产生的摩擦力以及“气击”和“液击”现象的影响，会给抽油杆下行造成很大的阻力，致使抽油杆下部发生弯曲变形。
此时油管处于拉直状态（即管直杆弯），使管杆相互磨损。
1.5 油井供液能力的影响当抽油井的供液能力差、沉没低时，会造成泵的充满程度差。
这时柱塞在下冲程时，会与液面之间产生液击载荷，从而增大油杆的弯曲变形，加大油杆的偏磨。
1.6 杆柱组合的影响油杆的偏磨主要是下冲程时，下部油杆由于下行阻力造成油杆弯曲。
高含水期有杆泵井新式减磨装置的研制与应用
高含水期有杆泵井新式减磨装置的研制与应用摘要：有杆泵采油是目前中原油田的主要开采方式，在生产过程中，抽油杆与油管的偏磨是普遍存在的现象。
随着油田进入高含水开发阶段后，油、水井井况不断恶化，受产出液介质腐蚀、含水上升等因素影响，管杆偏磨加剧。
针对这个问题研制扶正减磨装置，设计了特殊偏心结构、能够自动旋转的“三棱扇”外形扶正体套，由线接触变为面接触，增大接触面积，达到了减缓偏磨，延长检泵周期的目的。
关键词：有杆泵；偏磨；减磨装置一、现状分析及存在的主要问题有杆泵采油是目前中原油田的主要开采方式，在生产过程中，抽油杆与油管的偏磨是普遍存在的现象。
随着油田进入高含水开发阶段后，油、水井井况不断恶化，受产出液介质腐蚀、含水上升等因素影响，管杆偏磨加剧。
采油一厂2016年因偏磨导致的躺井达54口，占总躺井数的34.1%。
在防偏磨治理配套上，主要应用了双保接箍、注塑杆等手段。
主要存在以下问题：1、注塑杆内是将尼龙扶正器采用热注塑的方式固化在抽油杆上，从现场应用情况来看，对杆本体有较好的扶正作用，但抽油杆接箍处依然存在偏磨现象。
2、双保接箍表面喷涂了一层抗磨、耐腐蚀的特殊合金涂层，表面硬度高、光洁度好，在与油管接触摩擦时，由于摩阻小，可减轻偏磨程度，但其与油管为线接触，长时间摩擦依然存在油管偏磨裂缝的现象。
针对这些问题，研制了扶正减磨装置，设计了特殊偏心结构、能够自动旋转的“三棱扇”外形扶正体套，由线接触变为面接触，增大接触面积，减缓偏磨，延长检泵周期。
二、结构、工作原理1、工具结构1—高强度接箍；2—三棱行扶正套；3—挡圈。
2、工作原理由于抽油杆接箍的外径大于抽油杆本体直径，在绝大部分油井偏磨中，是由抽油杆接箍与油管的摩擦造成的。
相互接触滑动的工件之所以存在磨损是因为有滑动摩擦力的存在，在滑动摩擦力的作用下，工件表面损坏脱落造成磨损。
减少工件的磨损首先要减少滑动摩擦力。
滑动摩擦力的计算方法：F=μN。
F代表滑动摩擦力，μ代表滑动摩擦系数，N代表接触面单位面积上的正压力。
油井杆管受力分析与防磨配套技术应用
油井杆管受力分析与防磨配套技术应用窦铭摘要：水驱油田偏磨井中有20%口井存在因偏磨导致抽油杆断脱而作业，严重影响了油井的生产时率。
油井杆管偏磨主要是由于井斜、杆柱失稳两个因素造成的，通过井眼曲线三维立体再现分析技术，采用内衬管、双保护接箍式扶正器的方式可解决井斜造成的偏磨问题。
应用抽油杆近似等强度组合设计、杆柱受力中和点及扶正间距分析等技术，选用下加重杆、加长尾管，下部扶正措施的注塑杆、实心杆扶正器、扭卡式扶正器来解决抽油杆失稳造成的偏磨现象。
关键词：水驱油田；偏磨井；杆柱受力；组合设计；治理措施水驱油田以注水开发为主，目前已进入中高含水期，由于油井液面下降、油井开发环境逐年变差，加之在高含水期油品性质发生变化等因素的影响，油井作业检泵主要集中在杆管断脱漏、泵漏、卡泵这三个主要方面，严重影响了我厂油井的生产时率。
经过近几年的工作实践，不断试验摸索，对每口偏磨井开始采用了井眼曲线三维立体再现分析技术和抽油杆近似等强度组合设计杆柱受力中和点分析技术进行分析，工具也在不断的更新完善，针对不同的偏磨情况，目前已有效果较好的治理手段和方案有供参考。
1防偏磨综合配套技术的研究与应用经过近几年的工作实践和不断试验摸索，2016年对每口偏磨井开始采用井眼曲线三维立体再现分析技术和抽油杆近似等强度组合设计杆柱受力中和点分析技术进行分析，工具也在不断更新完善，针对不同的偏磨情况，目前已有效果较好的治理对策（图1和图2）。
针对井斜变化较大井，主要是通过在井斜位置采取措施，减少杆与管之间的磨损。
主要采用耐磨内衬管和双保护接箍式扶正器，其中双保护接箍式扶正器主要是配合注塑杆用在井斜+挠曲防偏磨井上，耐磨内衬管主要用来治偏磨疑难井的治理。
耐磨内衬管是以聚乙烯为母料加上耐磨材料配比制造壁厚约4mm复合管，通过设备复合内衬于油管中，对油管端部进行处理，使之密封。
具有耐磨性，同时耐腐蚀、抑制结蜡、防结垢（图3）。
2防泵漏工艺技术原理由于在地磁场的作用下，普通金属易被磁化而具有磁性，井液中一些带金属成分的颗粒被吸附在阀球与阀座上，导致凡尔关闭不严，加之硬度不够，在高速水力的冲击下被切割而失效。
油井偏磨机理的分析与治理
会产生一个力，将抽油杆推向油管壁产生偏磨 。
１ ． ４井液 腐蚀 的影 响
随着油 田综合含水的不 断升 高，矿化度较高 ，管杆腐蚀较 严重 ，偏磨磨损将增大腐蚀速度 ，管杆腐蚀反之也加剧了管杆
磨 损速 度 。 １ ． ５套 损 、套 变影 响
常 规型无管 采油工艺采用去掉柱塞上游动凡尔 的普通抽油 泵 ，下行排 液 ，并受到空心杆流通面积的影响，存在下行困难
在上冲程 ，抽油机对抽油杆 做功 ，抽 油杆处于受拉状态 ， 磨损主要 是管柱 的作用 。在下冲程 ，抽油杆对抽油机做功 ，由 于受 到井 液的阻尼作用及柱塞与泵筒的半 干摩擦阻力等因素影 响 ，相 当一部分抽油杆滞后于炉头的运动速度 ，容易产生弯曲 变形和横 向变形 ，导致变形的抽油杆 与油管发生接触抹茶偏磨
（ １ ）抽油 杆扶 正 器
阻力 、惯 性力和摩擦力等多种载荷作用 ，随着井斜 角的增大 ，
各种力的轴向分量 减少而径 向分量增大 ，造成 油管和抽油杆的 偏磨 。
１ ． ２生 产参数 的影响
扶正器具有较好 的扶 正效果 ，从而防止抽油杆柱弯曲后杆
管发生摩擦磨损 ，由滚动摩擦 代替滑动摩擦 ，有效地减小抽 油 机负荷。 （ ２）油管旋转器
粒 ，还会使切应力的力矩得到 加强 ，使金属表面磨损腐 蚀更加
严重 。 ２ 偏 磨 治理 方 法 ２ ． １ 有 杆 泵 防偏磨 配 套技 术
１ ． １受 井身 结构 影 响
油井 的井身结构都不是垂直的 ，有杆 泵采油系统是在倾斜 的状 态下工作 ，抽油杆受液柱重量 、杆柱 自身重量 、液体粘滞
为偏磨 ，抽油机井管杆 偏磨严重一直是造成油井倒 井频繁 、免 修期短 、维护作业工作 量大 的一个重要因素 ，也很 大程度上制 约着油田管理水平和开发效益的提高。
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３２ 内蒙古石油化工 ２００６年第８期
改型自旋式尼龙扶正器在油井防偏磨中的研究应用
王启尧
（胜利油田清河采油厂南区工作站）
摘要：通过对八面河油田有杆泵井杆管偏磨现状的调查，针对目前现场所用的抽油杆插板式、扭
卡式扶正器存在的不足，改进了一种带锯齿状的自旋式尼龙扭卡扶正器。该扶正器在扶正的同时实现旋
转，使扶正体磨损均匀。该扶正器适用范围广，可用于玻璃钢杆和防腐杆等特种抽油杆。
关键词：抽油杆扶正器；杆柱；偏磨；改进
前言 ２００５年八面河油田常规有杆泵开井６４２口，其 中斜井４７０口，占总生产井的９５ 以上，产油量占 总产量的９６ 以上，是主要的采油方式。由于井深、 井斜、含水高等原因，有杆抽油系统中抽油杆与油管 之间的偏磨问题日益突出。杆、管间的偏磨造成抽油 杆断裂、脱扣，甚至造成油管丝扣和本体磨穿，严重 影响了有杆泵井的正常生产 过去八面河油田应用 最广泛的防偏磨工艺是在杆柱上安装插板式或扭卡 式扶正器，但使用效果并不理想。２００４年调查数据 显示抽油杆接箍或本体被磨去２ｍｍ以上的严重偏 磨井有１８５口，占全部有杆泵采油井的２９ 。因此， 迫切需要对目前的杆柱扶正工艺进行改进、完善。 １ 八面河油田杆柱扶正工艺现状 在偏磨越来越严重的情况下，八面河油田相继 开发、引进过多种抽油杆扶正器。从１９９３年使用滚 珠式扶正器到滚轮式扶正器，发展到１９９５年使用柱 状扶正器，１９９７年逐步扩大使用活块式尼扶杆防偏・ 磨技术，但这些工艺都存在相当多的缺陷，在现场应 用过程中逐渐被淘汰。１９９９年８月开始引进注塑尼 扶杆（尼龙块通过高温附着于杆体），通过现场试验 后在全油田推广。截止２００５年底，全油田共有５３０ 口井使用。从使用情况看，最长的可达３００ｄ，但由于 井况的不同，也有一些仅在１ＯＯｄ左右。如高含水的 面二区、面四区，２００５年因偏磨原因检泵超过三次 的的就有５口井（Ｍ２—７一Ｇ３，Ｍ４—２—２７，Ｍ２—１２ 一ｌ１，Ｍ４—４—２３１，Ｍ４—７—８２）因抽油杆柱偏磨， 免修期不到１ＯＯｄ就再次作业，最短的只有６５ｄ。 在使用中，发现目前的注塑尼扶杆存在下面一 些不足： ①通过高温附着于杆体的尼龙块比较坚固，不 利于抽油杆回收后上检测线进行杆体探伤，目前八 面河油田检查作业回收的注塑尼扶杆的做法是肉眼 观测，若认为杆体无明显缺陷就不进行检测（也基于 节约成本的考虑），而且注塑尼扶杆用量大，使得杆 再次下井后留下很多隐患。
②不能旋转，尼龙块单侧完全磨损后，常发生窜
动、掉落。
③加重杆未进行扶正。加重杆在清洗修复时也
同样存在偏磨和弯曲问题，因此加重杆也需要扶正
防偏磨。
２抽油杆扶正器的改进
为解决上述问题，提高抽油杆扶正工艺的防偏
磨效果，我们改进了一种新型的抽油杆扶正器一自
旋式尼龙扶正器。
２．１ 结构原理
自旋式尼龙扶正器由接箍、并帽、上锯齿环、献
正套、下锯齿环和接头短节６部分组成，如图１所
示。
１、接箍Ｉ２、并帽；３、上锯齿环Ｉ４、扶正套Ｉ ５、下锯齿环｝６、接头短节
图１ 自旋式尼龙扶正器结构示意图
其中上锯齿环和下锯齿环材料为高强度玻纤尼龙，
其寿命是常规尼龙的３～４倍。扶正套采用圆柱状结
构，与油管内壁接触面积增大，可减少杆管间的正向
压强，减低了扶正体与油管内壁的磨损。
扶正套两端有锯齿，并能与上锯齿环和下锯齿
环上的锯齿啮合。在上下冲程中，扶正套沿接头短节
上下滑动，同时可在短节上灵活转动。当扶正套的锯
齿与上下锯齿环上的锯齿啮合的同时，沿斜面产生
旋转。另外扶正套上有螺旋槽，增加了过流面积，并
有利于扶正套的转动。该扶正器利用扶正套＃１－径大
于杆体外径防偏磨的原理，与其它尼龙扶正器相同，
收稿日期：２００６—０５—１０ 、
作者简介：王启尧（１９６３．９－－），工程师，重庆石油学校毕业，长期从事油田开发及生产技术管理工作。
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２００６年第８期 王启尧 改型自旋式尼龙扶正器在油井防偏磨中的研究应用 ３３
扶正器问距可按普通扶正器计算即可满足现场要
求。
２．２基本参数和性能指标
自旋式尼龙扶正器规格及基本参数见表１，性
能指标见表２。
表ｌ 自旋式扶正器规格及基本参数
其中ＫＺＸ２５．４×７０规格扶正器可用于加重杆
（八面河油田目前专用￣３８ｍｍ加重杆使用较少，多 用ｌｉｎ抽油杆代替。） 表２ 性能指标 ２．３对比分析 ２．３．１偏磨性和防窜性 自旋式尼龙扶正器与目前现场使用的热固式柱 状扶正器相比，有其独特的优点和广泛的适应性： ①自旋式扶正器的扶正套与油管接触面积大， 因而正压强减小，可降低尼龙扶正体与油管内壁的 磨损。同时扶正套可旋转，使扶正体径向磨损均匀一 致，可延长其使用寿命。 ②杆体与扶正体配合问隙大，不易卡死。 ③结构简单，设计合理，适应性强。可用于玻璃 杆抽油杆、防腐杆等不宜在杆体加装热固定式扶正 器的特种抽油杆。 ④尼龙部件可卸下、更换，方便抽油杆探伤检 测，解决了现有扶正器在使用中不利于抽油杆回收 后的探伤和修复。并可重复使用，具有良好的经济效 益。 ２．３．２不同扶正器对液流阻力的影响 目前应用的扶正器由于结构不同，其对液流的 阻力也不同，因此对扭卡式扶正器及插板式扶正器 的相关尺寸进行测量并计算了对液流的阻力，见表 ３。 表３ 各种扶正器阻力情况对比 八面河油田２００５年底有杆泵井平均冲程３．２４ｍ，平 均冲次５．２３次／分，基本使用￣６２ｍｍ普通平式油 管，原油平均粘度在８００ｍｐａ・ｓ左右，可见改型扭 卡式扶正器基本符合使用要求，对油井产液不利影 响不大。 ３现场应用前景
ＫＺＸ自旋式尼龙扶正器经八面河油田应用，对
现场５８井次的应用情况对比分析表明：其性能稳
定，扶正套磨损均匀，未发生扶正套脱落和因尼龙扶
正套磨损造成油管漏失的情况。使用后平均最大电
流由６９．５Ａ下降到６５．７Ａ，最大载荷由７３．６ｋＮ下
降到７１．８ｋＮ。如１４～１３一Ｘ７井在偏磨段使用自旋
式尼龙扶正器６０套，免修期由１０２ｄ提高至４００ｄ，
起出后发现扶正套磨损均匀，并转动灵活，杆体和接
箍未发现明显磨损，效果良好。此外，对于玻璃钢杆、
防腐杆等杆体无法加装热固式扶正器的抽油杆，自
旋式尼龙扶正器可成为防偏磨的主要配套工具在各
油田推广应用
八面河油田由于开发成本日益紧张，近三年来
抽油杆的投入量逐年下降，抽油杆替换率低，见表
４。
表４ 八面河油田近几年新杆投人数据表
其中井下超过８×１０’ｍ抽油杆需要扶正，以使
用寿命１年计算，每年要消耗１万多个扶正器。若使
用更换尼龙部件即可重复应用的自旋式扶正器，经
济效益将明显提高。
［参考文献］
［１］ 万仁溥等．采油工程手册ＥＭ］．石油工业出版
社，２００２（２）．
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Ｅ３］ 陈家琅等．石油气液两相管流ＥＭ］．北京：石
油工业出版社，１９９６（９）．
Ｅ４］ 赵子刚等．抽油杆偏磨机理与防治．大庆石油
地质与开发，２０００（３）．
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