大港油田第五采油厂工艺研究所天津市300283
摘要：在石油开发的过程之中，抽油机正常工作的时候，抽油杆和油管等部位都会有相对的移动，移动就会产生摩擦，长时间的摩擦非常容易让杆管发生故障，一些杆管因此损坏，还有一些比较严重的直接断脱，上述这些情况都称之为偏磨，发生偏磨故障的时候抽油机将无法进行正常工作，需要停止工作，找到问题的原因并进行修复，这在很大的程度上影响了工作效率。本文分析了抽油机井杆管磨损的主要原因，并提出合理防治对策，对于提高油田开发效益和采收率具有指导作用。
关键词：抽油机井杆管偏磨；主要原因；防治措施
引言
随着油田的不断开发，尤其是长期采用注水开发，而且大量实施增产增效措施，目前，油井生产面临着高含水、高矿化度、高含砂的严峻形势。由于杆管偏磨造成管漏、断脱的情况频繁发生，杆管偏磨已成为油井检泵作业的主要原因之一，因此，加大杆管偏磨预防和治理，延长油井检泵周期，减少油井作业成本，已成为开发管理面临的一个重要课题。
1抽油机井杆管偏磨的主要原因
1.1工作原理导致偏磨的出现
抽油机井在上冲程工作中，液柱载荷会从油管中转移到抽油杆上，在中和点及以下的这段油管中，在卸载的过程中，就会产生弹性收缩，进而发生螺旋弯曲，因此在上冲程过程中，抽油杆和油管之间就会产生摩擦，甚至发生偏磨损伤。这种接触摩擦如果不能很好的进行控制，容易导致抽油机光杆载荷的增加，甚至会出现剧烈的震荡，这种横向压力的加入，导致油管在上行时，摩擦阻力急剧增大，还会增加管杆偏磨损伤。抽油机在进行下冲程运行时，液柱载荷会从抽油杆上转移到油管上，此时完成上述动作后，抽油杆就会进行卸载，进而出现弹性收缩，直接导致螺旋弯曲的问题发生。构件在此基础上还会继续下行，柱塞和泵筒之间就会出现磨擦阻力，此外，液流在通过柱塞时，也会产生阻力导致摩擦严重。对于这部分阻力而言，要比下部杆柱的载荷大很多，因此，在抽油杆柱的下部，很容易发生失稳弯曲，可见，两者之间存在的摩擦是不可避免的，是由其设计结构，运行原理所决定的。
1.2没有完善的配套工艺
由于抽油机井采油工艺特性决定了油管、抽油杆在工作过程中必然会产生变形，管、杆无法完全处于自由状态，所以偏磨是必然的和客观存在的，如果未采取其他防护措施，变形的抽油杆与油管发生磨擦，偏磨损伤将是严重的。不同的抽油杆柱组合其自身的截面参数不同，抽油杆柱的受压失稳程度和横向弯曲的程度以及杆柱的中和点发生相应的变化不同，引起的抽油杆受力状态也不同，从而带来变形程度的不同，如果不采取配套工艺，这种偏磨将会很严重。
1.3抽计参数直接影响磨损情况
如果各个构件的参数都在合理状态下，那么就会降低两者的磨损，一般在理想的状态下，抽油杆的重量加载到抽油机驴头上，抽油杆在下行的时候，和驴头的速度是一致的，此时抽油杆柱是一个拉伸的状态，但是事实却并非如此，抽油杆在下行的时候，会受到井液的阻力作用，泵筒半径、柱塞、管杆都会存在摩擦阻力，导致分抽油杆的下行速度要比驴头运动速度慢很多，尤其是在中和点以下的位置，抽油杆基本上完全处在受压的状态，长期这样下去，其在失稳情况下就会出现弯曲和变形，甚至还会在横向上发生弯曲变形，抽油杆和油管所出现的接触磨损会更加严重，如果这些构件的生产参数不合理，这种磨损会进一步放大，有很强的破坏性。
2防治抽油机井杆管偏磨的措施情况
2.1加装抽油杆扶正器
安装抽油杆扶正器是防止杆管偏磨的重要措施之一，也是最实用、最基本的方法。扶正器的工作原理是通过加装扶正器实现对抽油杆柱的铰接约束，防止抽油杆产生失稳变形，同时减少了杆管之间的摩擦系数，从而降低磨损程度。在检泵作业的时候，对于偏磨较轻的油井，泵径在57mm以上，通常距井口350m以下安装扶正器；对于泵径小于44mm的井，通常距井口400m以下安装扶正器；对于偏磨较重或经常出现因杆管偏磨造成检泵作业的油井，在偏磨井段可采取扭卡和插板组合扶正的方法。但是安装扶正器无法从根本上避免杆管之间的摩擦和磨损，只是起到了预防和保护抽油杆、管的作用。
2.2科学优化构件的配合参数
为了控制设备之间的磨损，避免出现偏磨油井，相关技术人员要制定合理的工作参数，一般都使用长冲程，或者是慢冲次的工作制度，有效控制抽油杆承受的惯性载荷，降低杆管磨损频率，再加上上述的其他措施，应用防偏磨装置+杆柱加重+油管锚定技术，结合油井所遇到的具体问题，有针对性的采取不同的技术组合，这些措施配合使用，综合进行处理，就能有效避免偏磨油井的出现。随着科学的不断发展，在这方面还会有新的技术，需要有关人员不断的创新和尝试，以后该技术必定会有新的发展和突破。
2.3对杆管综合配套措施的分析
为了避免油井出现偏磨问题，有关维修人员也做了大量工作，但是效果都不是很理想，通过不断的实践和总结可知，不能使用单一的防止杆管偏磨措施，一定要进行综合治理，而使用油管锚定，底部加重，抽油杆扶正，合理选择工作参数等，就能很好的解决这一问题，下面就对该措施进行有效的分析。
2.4优化生产参数
由于冲程、冲次对液流通过游动阀产生的下行阻力有较大影响，在确保泵效、产液量不受影响的前提下，对抽油机井按长冲程、慢冲次、大泵径的抽油参数进行匹配，并上提泵挂，减轻载荷，减少偏磨频次，减弱偏磨程度。井口旋转具有结构简单、操作容易的特点。该装置可以通过地面人力转动来改变油管与抽油杆的偏磨面，使磨损面均匀分布，从而达到延长油管使用寿命的目的。它与管柱锚定不能同时使用。
3需要注意的内容
第一，杆管偏磨是一种必然现象，是由于抽油杆柱在上、下冲程中受力的不均匀性导致的结果；第二，扶正器只能起到延缓作用，不能从根本上解决杆管偏磨的问题；第三，合理的生产参数可以有效的减轻杆管的磨损，延长其使用寿命；第四，应该加强防偏磨新技术的研究及应用，通过新技术来减缓抽油杆柱的偏磨。
4结语
总而言之，防治油井杆管偏磨是一项复杂的工作，需要多方面采取措施。通过加装抽油杆扶正器能够减少一部分井的偏磨现象，但是没有从其本质上解决偏磨问题。在油井日常管理中，有关人员应该要加强油井监测，并及时调整工艺生产参数，延长油井检泵周期。相信通过不断的研究和改进，抽油机井杆管偏磨情况会逐渐减少。
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作者简介
孙娉（1985.11-），女，河北衡水人，中国石油大学（华东）石油工程学士，单位：大港油田第五采油厂工艺研究所，研究方向：油气田开发。