抽油机井防偏磨集成配套技术的研究与应用
·56·云南化工Yunnan Chemical TechnologyApr.2018Vol.45，No.42018年4月第45卷第4期
1 项目主要内容在有杆抽油系统中，抽油杆、接箍油管的磨损现象普遍存在，随着文中、文东油田三十多年的开发，尤其是已进入高含水开发阶段，井液含水较高，杆管偏磨愈演愈烈，甚至直井中杆管偏磨问题也相当严重，在我厂针对偏磨问题也配套研究了多种多样防偏磨工艺，虽然已取得了一定的效果，但随着定向斜井、侧钻井的增加，含水上升、油井泵挂加深导致振动载荷加大、管杆修复使用率上升等不利因素的上升，抽油井工作的环境日益恶化，抽油井偏磨状况随之加重。统计近5年的偏磨致躺数据，2017年因偏磨导致的躺井25口，偏磨因素导致的躺井数逐年上升。目前油田开发阶段对抽油机井偏磨的影响：1）介质变化对管杆偏磨影响加剧。油田进入高含水期，含水不断上升，受产出介质的影响，一是使产出液由油包水→水包油，油管与抽油杆之间的接触面因失去润滑，摩擦力增大1~3倍；二是含水上升会导致产出液温度升高，同时含砂、结垢和CO2、H2S、H+、Cl-等腐蚀介质的产出水会使管杆摩擦力加大、接触面变得更加粗糙摩擦系数进一步增大；三是修复管杆使用率上升，高含水下井液对修复管杆更易腐蚀导致偏磨。2）有效提液稳油和深抽提液对偏磨技术提出更高的要求。高含水期，受投入成本的影响，采油方式进行优化，电泵和气举井转抽力度在加大，大排量的抽油泵使用增多，大泵提液和大泵深抽工作量增加，杆柱失稳和弯曲造成的偏磨增多。2 主要应用的工艺技术、工作量及创新点2.1 主要应用的工艺技术及工作量1）Wellinfo三维井身轨迹在防偏磨技术中的应用。前期在防偏磨技术的配套应用主要在井斜资料的基础上，依靠作业现场描述，通过作业现场中油管和抽油杆的偏磨情况，判断偏磨段和偏磨程度，验证前期配套的合理性，制定和调整防偏磨配套工艺。但是在防偏磨配套工作中发现前期的配套方法存在技术缺陷：一是井斜数据与现场描述差异性较大，井斜（或狗腿度）不大处却偏磨严重；二是电泵、气举转抽井，在没有抽油机生产史情况下如何防偏磨配套；三是新井仅依靠井斜数据不直观的反映出井身轨迹的变化，配套难度加大。2）防偏磨集成配套技术应用。①内衬管+双向保护接箍集成应用技术。内衬管具有表面光滑、摩擦系数较低，优良弹性、柔韧性、耐磨性和耐腐蚀的技术特点，通常在管杆偏磨严重井使用。但在使用过程中发现，由于普通抽油杆接箍表面摩擦系数较高，对内衬管损伤较大，降低了防偏磨效果，严重时导致内衬管损坏脱落。针对这个问题，一是在内衬管内配套双向保护接箍，利用双向保护接箍表面AOC-160涂层的光洁度高、摩擦系数低的特点，进一步减少管杆之间的摩擦，同时起到延长内衬管使用寿命的作用，从而提高防偏磨效果。二是对双向保护接箍的端面进行改进，将平端面改进为倒角端面，避免在上下运动时由于端面对管壁造成的损伤。②“二旋”+抗磨类集成应用技术。偏磨较轻井：主要是指油井井斜和狗腿度不大，三维井身轨迹未见明显拐点，仅受杆柱失稳影响，作业现场只是发现杆本体和抽油杆接箍轻微偏磨井。主要应用旋转悬绳器+双向保护接箍或旋转悬绳器+注塑杆（单个注塑块）集成技术。双向保护接箍以油管厂修复为主。2015年应用45井次。偏磨中度井：主要是指三维井身轨迹有拐点，作业现场管杆明显偏磨，历史上有偏磨致躺作业的井。主要应用旋转悬绳器+注塑杆（双注塑块）或旋转井口+注塑杆（双注塑块）集成技术。2017年应用78井次。3 现场应用效果分析2017年开展抽油机井防偏磨集成技术的研究与应用项目以来，现场应用防偏磨集成配套148井次，其中内衬管+双向保护接箍集成技术15井次，“二旋”+抗磨类集成应用技术133井次。与2016年对比，减少偏磨因素躺井10口，有效的提高了防偏磨技术配套工艺水平，效果显著。4 结语油田进入高含水期，抽油机井工作环境日渐恶化，特别是管杆修复使用率上升后，偏磨问题导致躺井数逐年上升。针对这个问题，开展油田抽油机井防偏磨集成配套技术的研究与应用项目，应用现有的防偏磨工艺技术特点，形成防偏磨集成化配套技术，提高防偏磨工艺技术水平，最终达到油田稳产的目的。参考文献：[1] 杨海滨,刘松林.三维井眼抽油杆与油管防偏磨技术研究与应用[J].钻采工艺,2008(36):94-97[2] 赵子刚,褚英鑫.抽油杆管偏磨的综合分析与防治[J].大庆石油学院学报,2002,26(3):22-25.收稿日期：2018-03-16作者简介：李艳丽、朱绍华、庞顺利、赵晓梅、朱红，中原油田分公司采油一厂。doi：10.3969/j.issn.1004-275X.2018.04.042抽油机井防偏磨集成配套技术的研究与应用李艳丽，朱绍华，庞顺利，赵晓梅，朱 红（中原油田分公司采油一厂，河南 濮阳 457001）摘 要：文中-文东油田经过三十多年的开发，已进入注水开发中后期，含水不断上升使井下杆管工作状况逐年变差，油井偏磨程度不断加重，而目前现阶段单一的防偏技术适用性不强，因此在前期机采井防偏磨工艺技术的基础上，开展防偏磨集成技术的研究与应用，完善油田抽油机井防偏磨工艺技术，为油田稳产提供技术支撑。关键词：防偏磨；集成技术；稳产；效益中图分类号：TE355.5 文献标识码：B 文章编号：1004-275X（2018）04-056-01
抽油井杆管偏磨分析与治理(1)
抽油井杆管偏磨分析与治理（1）
【摘要】对抽油井杆管偏磨原因进行了分析，提出开展防偏磨成型工艺研究及应用液力采油工艺技术等解决对策。
【关键词】采油设备 杆管偏磨 治理措施
前言
油田高含水期开发，致使抽油生产中杆管偏磨问题非常突出。动液面的下降，抽油负荷的增大，抽油杆注、管柱的受力状况发生了较大的变化，下部抽油杆柱、管柱失稳弯曲造成偏磨。含水的升高，润滑状况恶化，抽汲介质的腐蚀，砂、聚合物结晶等磨粒的增加，也进一步加剧了抽油井偏磨。斜井、定向井偏磨问题更加突出。
一、偏磨原因与分析
抽油机井杆管偏磨主要有三个方面的原因造成，一是井斜造成油管弯曲而导致杆管偏磨。二是抽油杆柱在较大的轴向压力作用下导致杆管弯曲所造成偏磨。三是产出液的腐蚀性介质加剧了偏磨。具体来说：
（一）井斜
人为井斜。随着油田开发和钻井技术的不断发展，斜井、定向井越来越多。在造斜点附近，油管受井眼轨迹的影响产生弯曲。若抽油泵在造斜点以下，造斜点处抽油杆与油管必然产生摩擦，导致杆管磨损。
自然井斜。在钻井过程中，随着钻井深度的增加，钻头与井口的同心度出现偏差，井筒出现自然井斜，由此造成杆管磨损。
地层蠕变。开发地层段在地下高温、高压和地面注水的影响下，这种地层发生蠕变，形成对套管的挤压作用。这种压力在2000m以下井段中可达到190mpa以上，远远超过上覆地层岩石的压力，使原来较直的井眼轨迹发生变形成而弯曲。另外，疏松砂层，油藏地区出砂严重，引起地应力和局部变化所产生的挤压力，也会使井眼轨迹发生变形，从而造成油管弯曲变形，在采油过程中导致杆管偏磨。
（二）杆管弯曲
底部抽油杆弯曲。抽油杆弯曲产生于下冲程，期间，抽油杆主要受两个方面的作用力，一是自身在液体中向下的重力，再就是活塞下冲程时受到向上的阻力。阻力随着活塞直径、抽油杆在油管内的各种摩擦阻力、抽油泵冲次以及液体运动速度的变大而加大。两个方向的力的平衡点，即中性点，在中性点以上抽油杆呈拉伸状态，中性点以下的抽油杆受压而弯曲，使抽油杆与油管发生偏磨。
浅析油井杆管防偏磨措施及应用
355 科学管理2019年第5期1 在井筒和管柱上采取的措施套管变形是一种必然现象，为清楚反映油井拐点位置，采油厂应适时跟踪从油井中起出的油管、抽油杆，针对弯曲变形状况和偏磨部位，可初步判断出井筒拐点位置，必要时借助测试井筒数据，结合前期修井作业记录，一定要准确判定井筒存在的变形位置，定期组织分析井筒的变化趋势，便于在设计修井作业方案时，有针对性地采取措施。（1）根据井筒拐点位置，在生产管柱上适量加装油管扶正器，扶正器的结构型式有两种。一种钢制弹性油管扶正器，安装在油管接箍位置；另一种是强化尼龙油管扶正器，直接套在油管的管体上，可自由在单根管体上轴向窜动。氮化防腐油管主要性能：表面硬度：650～800Hv，耐磨性比普通油管提高3倍以上，耐腐蚀性比普通油管提高5倍以上。（2）在井筒变形位置使用一定数量的氮化防腐油管，氮化处理后的油管其防腐耐磨性能大副提高，特别是和喷焊的抽油杆接箍组合使用，效果最佳。 （3）为防止杆管偏磨，可在井口上加装使用油管旋转器；也可安装旋转旋绳器，利用抽油机在带动抽油杆作上下往复运动的过程中，每一个周期均会出现负荷交变，利用负荷产生的能量推动抽油杆旋转，使井下泵杆均匀磨损，延长泵杆使用寿命。该装置优点：增加泵杆偏磨角度、防脱扣、减震、转速具有可调性、无须人工旋转。（4）对于泵挂>1200米的油井，由于管柱承拉应力增加，为防止管柱变形，作业方案要考虑在管柱上使用油管锚。2 在杆柱上采取的措施（1）根据前期修井起出的抽油杆，确定杆柱磨损部位，并在实施方案中考虑使用抽油杆扶正器。目前扶正器的种类有：a、钢制和尼龙滚轮径向交错分布结构的扶正器，其连接在杆接箍部位；b、直接套在杆体上的扶正器，分为固定和活动两种结构型式；c、在杆体上直接压注成型固定的扶正器。实际选用时，要根据井筒杆管偏磨位置、管柱组合或单一口径、泵排量等因素综合考虑，科学确定杆体扶正器加装位置和数量，依据经验，在井筒拐点处要求每根抽油杆上应均布2～3个扶正器；在拐点交界处上下25～35米位置每根杆上1～2个扶正器，加装遵循远离拐点顺次递减。（2）在油井的偏磨位置，杆柱上考虑使用新开发的防偏磨抽油杆。该装置是由高强度、高柔性和耐磨的扶正体，以及经过镀铬处理的（长度约为4～5米）抽油杆组成。其工作原理为：当油井中管杆发生挠性弯曲时，扶正体自动找到偏磨点，卡在偏磨点部位，使抽油杆在扶正体内运动，避免了杆体与管壁的接触。另外，高强度镀铬杆和扶正体之间因选用特种材料和处理强化方式，二者间的磨损程度很低（按照6次/分钟的模拟实验，结果表明磨损量≤0.4mm/年），从而有效避免了管、杆柱间偏磨现象的发生。（3）在井筒杆、管偏磨段，除在杆柱上使用扶正器外，杆柱上可采用经过表面强化处理的接箍，再配以耐磨的氮化防腐油管组合使用。所以，在防偏磨措施配套设计时，作为目前杆管偏磨措施的首选。（4）为避免杆柱下行时产生的弯曲变形，杆柱设计时应酌情考虑使用一定数量的加重杆，根据泵挂深度和抽油机额定载荷、原油物性等实际情况合理确定。依据理论计算，杆柱下行主要克服抽油泵游动凡尔开启的反向作用力。因此，对于Φ57泵以下规格采油系统，杆柱上应使用700～1500Kg的加重杆，对于Φ70泵以上规格的采油系统，杆柱上应使用1600～2500Kg的加重杆。（5）为提高杆柱在管柱内的抗弯强度，在进行杆柱设计方案时，除使用正常长度的对应规格抽油杆外，应在井筒拐点处特别考虑使用一定数量的专用定尺抽油杆，定尺杆长度要和抽油机冲程长度相匹配（一般为实际冲程长度＋0.5米为宜）。同时，在每根定尺抽油杆上加装一套扶正器（具体结构类型从前述中选取），在拐点部位应使用喷焊耐磨接箍。此外，为避免在拐点处实施防偏磨措施后出现新的偏磨位置更迭移动，方案设计时应该考虑有意延长防偏磨措施配套长度，一般在拐点的上下位置各延长80米左右即可。3 在抽油泵上采取的举措针对国内各油田生产油井大多进入中后期开采，以及水平井、侧钻井、分支井等钻采新工艺的实际运用。另外，新投入的油井超深、高压、高含气和伴有腐蚀性介质等，多变的工况条件，无疑给机械采油系统带来较大难度。因此，在抽油泵的选用上采取以下措施。（1）抽油泵结构类型的选择和确定根据不同的井况，合理选用抽油泵的类型，抽油泵的类型按照功用不同可以分为：常规管式泵、杆式泵、防砂泵、抽稠泵、防气泵、斜井泵等，合理选择抽油泵是延长检泵周期，提高泵效的方法之一。浅析油井杆管防偏磨措施及应用廖凯 徐佳 李永钢冀东油田南堡作业区 河北 唐山 063200 摘要：有杆抽油举升方式在油田内广泛使用，油井杆管的防偏磨措施将直接影响抽油机工作的安全性与可靠性。石油企业必须对油井防偏磨技术给予足够的重视，加大对油井情况的研究力度，努力寻找造成防偏磨的措施方法，只有这样才能促进石油有杆举升工艺的发展，提升石油企业的经济效益和社会效益关键词：油井 防偏磨 杆管科学管理
光杆防偏磨断配套工具研制与应用
光杆防偏磨断配套工具研制与应用
【摘要】我厂某区抽油井光杆因受井深、井口设备安装精度、抽油井生产特征等因素影响，在生产过程中频繁断脱；根据断脱原因研制了防断自动调节式悬绳器与自适应调节式防偏磨盘根盒两种光杆防偏磨断配套工具；现场使用30口井，截止2012年9月光杆断脱周期由使用前的平均50天延长至485天，16口井目前继续有效，并且避免了井口漏油现象。
【关键词】光杆 悬绳器 盘根盒
我厂某区抽油井在生产过程中光杆频繁断脱，自2007年至2011年平均每年断脱井次约为60井次。光杆断脱后，单井更换光杆作业费用高，并且井口漏油会造成严重的环境污染与安全隐患，整改难度大，费用高。
1 光杆频繁断脱原因
通过对该区块抽油井各项数据统计分析，造成该区块抽油井光杆频繁断脱的主要原因如下：
（1）光杆所受纵向载荷大。该区块抽油井井深约3000m，井下多采用h级φ25mm+φ22mmφ19mm抽油杆组合，光杆所受垂向载荷大。
（2）设备安装精度影响。光杆安装过程中，受仪器精度、施工条件等客观因素影响，光杆的垂向轴向线与盘根盒垂向中心线、光杆卡子垂向运动方向不绝对重合，造成光杆在上下往复运行过程中受横向剪切力作用[1]。并且光杆所受垂向载荷越大，横向剪切力越大[2]。
（3）区块抽油井特有的生产特性造成光杆机械性能降低。该区块油藏地层温度低，抽油井产气量大、产出液含水高，并且间歇出油特征明显。受产气量高影响，在抽油井不出液时，光杆与盘根盒“干磨”，光杆温度急剧升高；当抽油井突然出液时，温度较高的光杆本体被低温液体突然“淬火”，造成机械性能降低[3]；室内模拟实验表明，光杆抗横向剪切力性能可降低20%-35%。
2 配套工具研制
2.1 研制思路
根据光杆频繁断脱的原因，从改善杆柱受力出发，基于以下技术原则进行配套工具研制，降低光杆断脱频次。
（1）研制防断自动调节式悬绳器。将光杆卡子处受力进行分散，降低光杆单一横截面所承受的垂向和横向剪切力，并通过机械结构，使光杆卡子自动进行受力分布调节。
游梁式抽油机抽油杆防偏磨扶正技术的研究
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文章编号：１６７１—０７１ １（２０１２）０６—００５１—０２
游梁式抽油机抽油杆
防偏磨扶正技术的研究
杜笑咏
（胜利油田孤东采油厂，山东东营８５８３９１９）
摘要：游梁式抽油机的抽油杆柱是有杆抽油系统中的薄弱环节之一。突破原抽油杆扶正技术瓶颈，研 究一种新型防偏磨装置，可有效解决长期制约油田生产中井下作业的大工作量和成本投入，意义深远。
关键词：抽油杆；防偏磨；新技术 中图分类号：ＴＥ９３３＋．２ 文献标识码：Ｂ
一、采油生产概述 抽油杆柱是抽油系统的重要传动件，也是有杆抽油系 统中的薄弱环节之一。目前采油系统中，抽油杆柱与油管
接触造成偏磨现象异常严重。主要表现为抽油杆接箍与油 管内壁的偏磨（占偏磨井的７０％左右）及抽油杆与油管的
偏磨。产出液性质的变化会影响抽油杆的偏磨速度，原油 含水率越高，则原油的润滑性能越低，偏磨越严重。不仅
降低了抽油杆的强度，造成抽油杆偏磨断裂，而且还会磨 穿油管，造成油管漏失，严重影响油田生产，亟须解决。
开展抽油机井杆管偏磨机理研究非常重要，深入分析 造成抽油机井杆柱偏磨的各种因素，在力学分析的基础上，
建立抽油杆柱防偏磨扶正装置的运动数学模型，为抽油杆 柱防偏磨扶正装置的设计构思提供依据。 二、技术方案的形成及优化评价
１．技术交流与研究 杆管偏磨已经成为影响检泵作业周期的一个主要因素。
开展对抽油机井杆管偏磨机理研究，首先从造成抽油机井 杆柱偏磨的各种因素人手，分析现场抽油杆柱所受阻力情 况、抽油杆柱及油管柱磨损位置及数量，然后对目前的防
偏磨措施效果进行了深入调研，针对现场实际情况，提出 解决杆管偏磨的具体措施。 ２．技术方案（自润滑新型滚轮轴承抽油杆接箍）
多个滚轮螺旋分布，侧隙加宽，自动排沙功能。心部。
型圈密封，无内外圈销轴滚针轴承润滑防锈减磨，设计有 井下压力平衡回路。 自润滑新型滚轮轴承抽油杆接箍外形见图１，滚轮结构
抽油机井供采平衡理论研究及配套工艺技术应用 - 副本
抽油机井供采平衡理论研究及配套工艺技术应用
申立梅,丁海峰,钟小菊,赵长权,李武阳(中原油田分公司采油三厂) 摘 要:油田进入开发中后期,油井含水越来越高。一方面,提液增油难度加大;另一方面,在预测产能不准确的情况下,对于供液能力较强而选泵径较小者,势必会增大冲程、冲次,容易造成抽油杆柱疲劳拉断,而对于地层供液能力差而下泵深度过浅者,则会导致供液不足,无法达到预期产量。本文通过供采平衡理论研究及配套工艺技术应用,使油井基本实现了供采平衡。关键词:提液;产能;供采平衡;配套工艺 中图分类号:TE355.5 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2011)22—0110—01
截止2009年底,全厂共有油井810口,开井669口,开井率82.6%;其中抽油机井开井654口,占开井数的97.8%,日产液量达11314.2吨,占全厂总液量的90.2%。因此,这部分井管理水平的高低将直接影响到油田产量。1 油井供采不平衡现状分析目前,抽油机井工作参数的优化主要以经验指导为主,在预测产能不够准确的情况下,泵径、泵深的选择准确度差,容易造成油井供采不平衡。2010年,我们共摸排出404口供采不平衡油井,同时提出参数调整优化思路,力图从根源上解决油井工作参数与供液能力不匹配和机采配套不足的问题。2 实现油井供采平衡推广应用的配套工艺技术2010年,我们结合油井的不同特点,从油井生产压差、注采关系、抽汲参数匹配,抽油设备与动力设备配备等方面开展工作,对于供液充足油井,大胆实施泵升级,换直线型抽油机等提液措施;对于地层能量差,产能低的油井实施泵加深,放大压差,提高产液能力;同时动态进行参数调整,实现油井供采平衡。2.1 井下配套技术的推广应用抽汲参数对有杆抽油系统影响很大,只有选择合理的抽汲参数,确保良好的供采协调,才能使抽油系统高效运转。2010年,动管柱优化泵径63井次,泵加深65井次,平均单井日产液由15.1m3增加到22.7m3,平均泵效由44.5%提高到55.6%,累计增油7848t。2.1.1 深抽油井配套技术应用2.1.1.1 深抽井HY超高强度杆、玻杆的应用特种抽油杆的应用能够有效降低抽油机悬点载荷,解决常规抽油技术无法实现的大泵深抽提液问题,为低能、超深井生产提供有力技术支撑。2010年实施泵加深65井次,其中应用HY超强抽油杆25井次,玻杆3井次,最大下泵深度达到2700米,平均泵挂加深264m,平均负荷下降3.7KN,平均液面下降68m,平均泵效提高8.5个百分点,平均单井日增液5.4方,日增油1.2吨。2.1.1.2 深抽井防偏磨配套工艺技术通过应用抽油管、杆扶正器、防偏磨接箍及防磨防腐器,防偏磨效果良好。2010年应用油管扶正器41井次,杆扶正器178井次;应用各类防偏磨接箍32井次,3988个;防磨防腐器15井次,共945个,取得良好效果。2.1.2 气体影响油井防气配套技术的应用卫城油田油藏埋藏深,具有原始油气比高等特点,随着油田的深入开发,气体对油井影响日益明显,泵效较低,甚至发生气锁等现象。目前采油三厂气体影响比较明显的有21口,为提高这类井的泵效,2010年应用内罩式防气装置24井次,平均单井泵效提高8个百分点;应用井下油气分离器5井次,平均单井提高泵效5.1个百分点;应用井下气砂锚2井次。2.1.3 出砂提液井防砂配套工艺技术为确保出砂井提液时不至于因为参数增大造成出砂加剧,导致砂卡甚至躺井,配套应用了机械防砂工艺,2010年应用双层筛管195井次,旋流沉砂器85井次,其他防砂工具7井次。2.2 地面配套工艺技术2.2.1 塔式节能抽油机的应用该种抽油机高效、节能、调参简易、维护方便,冲程、冲次在额定范围内可无级调节,对于实现油井供采平衡,具备很大适应性,2010年推广应用塔式节能抽油机7井次,更大幅度地实现了提液目的。2.2.2 冲次优化技术110内蒙古石油化工 2011年第22期 收稿日期:2011-08-12作者简介:申立梅,1998年毕业于大庆石油学院,工程师,目前从事抽油机采油管理工作。催化裂解降粘技术在孤东油田的应用
抽油井杆管防偏磨原因分析及对策研究
抽油井杆管防偏磨原因分析及对策研究
作为杆抽油体系中的关键设备，抽油杆是抽油泵和抽油机实施载荷承受与运动传递的根本构件。在中国的油田开发中，还占有非常大的一部分是运用有杆泵机械采油，这部分井在采油经过中，广泛存在着杆管偏磨的问题，对这一问题需要使用科学的措施给予防治与治理，从而把油井的采油效率提高。
标签：抽油杆；油管；防偏磨；原因；对策
0 引言
随着油田持续深入开发，渐渐上升的综合含水，在长期的应用经过中，抽油杆与油管之间的磨损愈来愈严重，造成偏磨井的数量愈来愈多，而且分布相对多，这样要进行维修就相对困难，依据抽油机井管杆偏磨的资料，凭借抽油杆受力分析结果，对抽油机井发生管杆偏磨的机理进行全面地分析，提出真实有效的防治方法；井下设备减缓损坏，让检泵工作量与管杆更换成本降低了，把开发效益提高的意义重大。
1 抽油井管杆偏磨因素分析
在有杆抽油体系中，在油管中抽油杆的运动和油管本身的运动状况特别繁杂，这种运动会引发抽油杆和油管内壁的猛烈摩擦，导致抽油杆本体和接箍磨穿，油管磨损裂缝，导致杆管报废。
随着这些年来油管泄油锚的运用，在高含水期，几乎是因为大泵与高参数的影响，导致了频繁躺井，缩短检泵周期，就算锚定泵上油管，但在关闭游动凡尔，打开固定凡尔时，油管向上运动出现螺旋弯曲，抽油杆下行时上行摩擦螺旋弯曲，也会引发抽油杆接箍和油管内壁的摩擦。在锚定油管而且处于拉伸状态下，柱塞下行中抽油杆螺旋弯曲也会导致管杆偏磨，并且这种弯曲、偏磨一般出现在泵以上几百米的管柱区域内。
在抽油机井进行生产时，抽油杆的综合拉力或综合重力形成了一个水平分力。在水平分力的功能下，油管与抽油杆接触，形成摩擦。在弯曲度相对小的位置，油管内壁与抽油杆接箍形成摩擦，相对大的油管偏磨面积，磨损相对轻。而弯曲度愈大的位置，不但油管内壁和抽油杆接箍形成摩擦，油管内壁和抽油杆杆体也出现摩擦，油管相对小的偏磨面积，对出现严重的磨损。抽油管柱没有锚定的，在每个冲程中，油管要承受液柱压力功能在柱塞上的载荷，上冲程时，转换到抽油杆上的液柱载荷，突然消失的液柱载荷，当交变载荷超过必然的限度后，收缩油管并由于弯曲效应而弯曲，导致抽油杆上行偏磨。
抽油机井偏磨的综合治理研究
2017年03
月技术管理抽油机井偏磨的综合治理研究薛锦善刘晶陈金峰艾华川吴宇吴亚波(华北油田第四采油厂,河北廊坊065000)摘要:由于井斜、杆柱组合不合理、抽汲参数不合理、地层供液等因素，抽油机井管、杆之间的偏磨是造成检泵的一大因素，由于检泵周期的缩短，抽油机井的正常生产受到了严重影响。本文对抽油井偏磨原因进行了系统的分析，结合现场使用的防偏磨的各种技术手段，总结出治理偏磨的有效方法。关键词:抽油井;偏磨;原因;影响;措施华北油田采油四厂别古庄采油作业区共有正常生产的油井198口，抽油机井190口，占全部油井数的74.2%。2012年-2016年全区作业井生产情况统计，有42口在检泵过程中发现杆管偏磨，占全部抽油机井总数的22.1%。由于偏磨造成抽油杆磨断、刮蜡杆部分刮蜡块脱落、抽油杆之间接箍因磨穿造成脱扣、油管磨漏，偏磨造成的作业施工占维护性作业的64%。可见油井检泵原因中偏磨站主要因素。由于偏磨使作业区作业量大幅增加，大大增加了生产成本，也使原油产量完成比较被动。因此，治理偏磨是一件迫在眉睫的任务。1管杆偏磨的原因抽油机在运转时，抽油杆和油管在某一固定位置长期上下摩擦，抽油杆会被摩断，油管会被磨漏，从而造成油井产量下滑或不出。1.1井斜的影响为降低钻井成本，丛式井、大斜度井逐年增多，井斜是造成管杆偏磨的主要因素。为增加沉没度，往往加大泵深，当抽油泵的深度在造斜点以下时，因斜度原因油管会在井筒中发生弯曲，抽油杆与油管之间会产生摩损。1.2交变载荷的影响由于井筒中液体阻力的作用，会造成杆柱上下收的拉力不同，一个受力中和点就会抽油杆上形成，中和点下部杆柱受到液柱压力的作用，抽油杆会发生弯曲变形，从而造成杆管发生偏磨。1.3管杆间组合的影响如果各级管杆间的组合设计不合理，会造成管杆间的环形空间变得很小，抽油杆上下往复运动中在环空较小的地方容易和油管产生偏磨。1.4井筒内流体的影响抽油井含蜡高、凝固点高及油稠等因素也是造成杆管偏磨严重的因素之一。含蜡高、凝固点高及油稠的油井上冲程受的阻力较大，下冲程由于摩擦阻力大抽油杆弯曲更严重，从而造成偏磨更加严重。2现场防偏磨技术针对抽油机井管杆偏磨日渐突出的问题，对油井现状、抽油杆受力情况进行深入分析，并从中寻求延缓偏磨的办法，延长检泵周期，主要采取了以下措施。2.1合理选择抽油机井的抽汲参数在满足提液要求的前提下，尽量采用长冲程、小冲次和32mm小泵径生产，降低惯性载荷及悬点最大载荷，减少偏磨的次数，延长杆管寿命。2.2偏磨严重的机在抽油杆井底部设计加重杆在抽油杆井底部设计加重杆后，抽油杆柱中和点会发生下移，平衡抽油杆柱的浮力影响，减少或消除抽油杆的弯曲程度，达到防止偏磨的目的。加重杆的长度可按下式计算L=pb(1-0.128ρj)Wj式中,pb为纵向弯曲载荷,N;ρj为油井相对密度;Wj为抽油杆单位长度重力,kN/m。在进行加重杆设计后,应对抽油杆柱重新进行强度校核。2.3扶正器现场应用较多的是可动式扶正器,变一侧磨擦为四周磨擦,延长了扶正器使用。扶正器的间距可按下式计算。xn=π[(EI)/(P干磨+P阀]12式中xn为扶正器间距，m;P干磨为柱塞与忖套间的半干摩擦力，N;P阀为游动阀的水力阻力所产生的向上作用力，N。2.4旋转抽油杆在井口悬绳器上安装一直棘轮机构，光杆上下往复运动中带动棘轮转运，从而带动整个抽油杆柱在旋转一定角度实现周期性间歇旋转，抽油杆的单方向偏磨就不会发生。2.5旋转井口主要是安装旋转井口后，可旋转性的可调悬挂器安装在大四通内，通过制定一个旋转周期，旋转井筒内油管12°-15°，不断改变油管与抽油杆的接触部位，从而减缓油管的偏磨。2.6缓蚀剂与防腐短节在腐蚀比较严重的油井井筒加有效的入缓蚀阻垢剂，使井筒中的管杆表面形成一层有效的保护性油膜。一方面增加了管杆接触面的润滑性，摩擦力减小，另一方面降低产出液对管杆的直接腐蚀，大大降低了腐蚀加剧偏磨的不利影响。3现场实施情况2014~2016年别古庄作业区共使用防偏磨技术41井次，共使用防腐抽油杆2口，抽油杆尼龙扶正器21口井，安装旋转井口装置3口，旋转悬绳器9套，加缓蚀剂油井22口。现场偏磨井有的单独采用一种防偏磨技术，有的多项技术配套使用，对比结果表明综合防偏磨技术效果更好，有效地减缓了管杆的偏磨和腐蚀情况。应用结果显示油井平均检泵周期从135天延长到169天，平均延长油井检泵周期34天。4结语(1)对于偏磨严重的抽油机井,首先要收集资料,找出影响杆、管偏磨的主要因素，通过优化设计综合应用以上防偏磨措施，以达到最佳防偏磨效果。(2)对于含蜡高及油稠的油井，采用加入清蜡剂和降粘剂的化学工艺，降低原油粘度、减少油井结蜡，同时根据电流和产量曲线制定合理的洗井周期。对于高含水油井,选用旋转式采油井口及其配套技术,优选应用抽油加重杆,安装适量的抽油杆扶正器。(3)对于抽油管旋转器通过现场运用情况分析，平均单井延长检泵周期51天，起到一定的防偏磨作用。但该产品只是在一定程度上延缓了油管的偏磨，对于抽油杆，仍然是局部接箍参与偏磨，抽油杆的使用寿命未能得到延长。可考虑与抽油杆旋转器配合使用，使抽油杆外表面与油管内表面摩擦时不断变化偏磨位置，从而大大延长检泵周期。参考文献：[1]孙天琦，等.抽油井的防偏磨技术研究[J].河南石油,2004,6(增刊)：94~95.[2]刘立涛，等.抽油杆和油管偏磨腐蚀的研究进展[J].河南石油,2006，2：70.199
抽油机偏磨原因及治理措施研究
抽油机偏磨原因及治理措施研究
抽油机在运行过程中经常会出现偏磨现象，当出现偏磨时，会严重影响原油的开采质量与开采效率。通过分析可以发现，引起抽油机偏磨现象的原因众多，其原因主要集中在油井的沉没度、抽汲速度、油管结蜡以及聚合物浓度等四个方面，油田工作人员可以从对抽油机运行参数进行优选、使用具有调速功能的电机、定期更换抽油机的杆管、采取一定的清防蜡措施以及安装使用防偏磨设施等五个方面出发，分别采取多项措施，减小抽油机发生偏磨的几率。
标签：抽油机;偏磨原因;治理措施
对杆、管偏磨的问题应采取“防治结合”的原则，在杆柱设计阶段充分考虑预防杆、管偏磨的因素，重点开展保持合理沉没度、及时调整抽汲参数、加强扶正器和高强度抽油杆等项技术的应用和研究。抽油机井杆、管偏磨的主要原因是由于含水上升、沉没度降低、抽汲参数大造成的，是多种因素综合作用的结果。随着油田含水的升高、加密采油的进行，要继续加强杆、管偏磨防治技术的研究，延长检泵周期，提高经济效益。
一、抽油机偏磨原理
抽油机在运行过程中，活塞带动抽油杆做上下往复运动，此时，抽油杆将会受到三种作用力，分别是轴向力、法向力以及接触力。轴向力和法向力的存在，极易使得抽油杆产生变形，进一步使得接触力增大，油杆出现偏磨现象;另一方面，我国部分油井属于斜井，抽油机在运行的过程中，接箍、杆头等零部件会同时对油管进行磨损，当磨损严重时，可能会引发油管开裂等现象;其次，当油井的斜度较大时，在活塞往复运动过程都会产生磨损，且在上冲程和下冲程过程中产生磨损的部位不同，此时，油管的内壁上容易产生三角形的缺陷，从而抽油管的工作受到极大的影响。
二、偏磨原因分析
1含水的因素
从现场含水情况分析，含水在12%-66%之间油井偏磨比较严重，但含水大于66%后偏磨程度有所下降。这主要是由于油井产出液的流变性和含水有关，当含水较低时，粘度随着含水的上升呈缓慢上升的趋势，经测定，含水在37.8%时液体粘度最大，偏磨也最严重。另外，随着含水的上升，油井结垢程度也增加，而油井结垢，易降低油井活塞和泵筒之间的光滑度，增大了活塞和泵体之间的摩擦力;活塞内部结垢也减少阀座孔过流面积和活塞内壁的光滑度，从而增大了液体流动的阻力;结垢也会造成油管和抽油杆的腐蚀，降低了它们的光滑度，从而加大了管杆的磨损速度。
锦150块防偏磨技术研究与应用
１１８ 内蒙古石油化工 ２０１３年第３期
锦１ ５０块防偏磨技术研究与应用
徐纪彬
（辽河油田锦州采油厂，辽宁盘锦１２１２０９）
摘 要：锦１５０块位于辽河盆地西部凹陷欢喜岭斜坡带西南端，主要目的层为中生界，属于低孔、低
渗型储集层。受井斜变化大、出蜡等多种因素影响，该区块偏磨问题突出、管杆周转周期短。自投入开发
以来，该区块先后应用了滚轮式扶正器、抗磨接箍、抗弯防磨副等防偏磨技术，２０１１年新引入了注塑抽
油杆技术。通过对比各种防偏磨技术的应用效果，
关键词：偏磨；扶正器；注塑抽油杆；锦１５０块 中图分类号：ＴＥ３５８ ．４ 文献标识码：Ａ
锦１５０块构造面积１．８ｋｍ，地质储量２０９Ｘ１０‘ｔ，
主要目的层为中生界，油层孔隙度１４．２％，渗透率 ３８．５×１０ ｇｍ ，为低孔、低渗型储集层，原始地层
压力１６．９２ＭＰａ，油藏埋深１６３５￣１７９５ｍ，为中厚层 状边水油藏。目前该区块油井总数２９口，开井１３口，
日产液９４ｍ。，日产油２１／。
受偏磨、出蜡等多种开发因素影响，锦１５０块频
繁检泵，平均检泵周期只有５Ｏ～６０ｄ，最短的只有７ｄ。 １锦１５０块偏磨问题分析
随着油田的不断开发生产，锦１５０块油井偏磨
情况也呈现逐年加剧的趋势，目前共有偏磨井１８
口，个别井偏磨现象严重，多次发生杆断等问题，影 为下步该区块开展防偏磨系统性研究提供借鉴。
文章编号：１００６－－７９８１（２０１３）３－－０１１８～０２
响了油井的正常生产。通过对各井偏磨情况分析，总
结出以下导致偏磨的原因：①锦１５０块油井普遍井
斜大，平均最大井斜１８。，且全角变化率较大。如锦
１５０—２Ｏ一１１４井，该井最大井斜１９。２２ ，最大全角变
化率３。５７ 。②油藏埋深大，平均泵挂１７３０ｍ，抽油杆
柱较长，受杆柱弹性变化影响容易导致杆柱弯曲变 型Ｌ１］。③该区块油层出蜡严重，抽油杆上下运动时因
阻力大而弯曲，增大了管杆摩擦强度。④油层低渗、 供液差，易产生液击现象，造成抽油杆瞬间弯曲 ］。
油井防偏磨配套技术在现河庄油田的应用
重庆维普 旋卡扶正器及抗磨副技术是项常规技术，是目前应用最
多、技术性能较稳定的技术。２００６年“旋卡扶正器＋普通抗
磨副”综合防偏磨技术应用１ １７井次，可对比井平均生产周期
由１４５ｄ延长到２１４ｄ。２００６年旋卡扶正器单一技术配套应用
９０井次，可对比井平均生产周期由１５３ｄ延长到２１０ｄ。２００６
年抗磨副单一技术配套应用１４井次，可对比井平均生产周期
由１２８ｄ延长到１７３ｄ。在使用过程中发现上述两类工具增加了
抽油杆的阻力，在原油黏度较大井和结蜡井中表现尤为突出。
针对以上不足，引进了弹力支撑定位扶正装置和弹力支撑抗磨
副技术并现场应用。
弹力支撑式抗磨副由弹力支撑扶正套和高硬度抗磨杆体组
成，扶正套内孔采用抗磨减磨材料，杆套接触面光滑，摩擦系
数小，与普通抗磨副不同之处在于弹力支撑扶正套能较稳定固 定在油管内壁，真正实现变管杆磨损转换为杆套自磨损。定位
扶正装置应用时卡在抽油杆本体上，同样采用了弹性支撑式的
扶正原理。
强制扶正装置（配合旋卡）应用２３井次，应用后生产天数
延长了７８ｄ。如史８—２６井在２００５年前１１个月４次偏磨躺井，
应用强制扶正装置配套旋卡防偏治理，直到２００６年１０月未出
现因偏磨上作业的情况，生产天数由７７ｄ延长到３１２ｄ。定位 扶正装置于２００６年５月投入现场试验１４口井，也取得了较好
的效果，截至目前生产天数已延长了２６ｄ。如河１１一斜４７井
２００６年５月１３日因管漏上作检泵，生产周期为９５ｄ，生产时
间短的原因主要是配套常规扶正措施出现了偏磨段上移的情
况。针对这一问题采取ＪＹ一２２—７３杆定位扶正装置８０个，生
产时间达到２ｌ１ｄ。定位防偏磨装置使用后抽油机载荷变化明
显，配套前最大、最小载荷分别为８１．２８ｋＮ和４１．８６ｋＮ，配套
后最大、最小载荷分别为７１．２４ｋＮ和４７．２０ｋＮ，表明该技术有
效减轻了附加摩阻。