有杆泵偏磨成因及治理措施效果分析

1、    有杆泵偏磨成因及治理措施效果分析    张书彬摘 要 目前辽河油田有杆泵生产井（抽油井）偏磨井比例很大，出现杆管磨损严重、检泵周期短、泵效低等问题。本文分析了有杆泵偏磨原因，阐述了有杆泵偏磨治理措施及效果。关键词 有杆泵 偏磨 治理措施 效果分析1有杆泵偏磨成因分析1.1油管抽油杆失稳弯曲造成管杆接触偏磨抽油井生产上下往复运动，在下冲程中，抽油杆柱在自身杆柱的重力作用下下行，但同时受到杆柱与液体间的摩擦阻力、抽油泵活塞与泵筒间的摩擦阻力、杆柱在液体中的浮力等多种阻力的共同作用，抽油杆柱中存在受力为零的一点为中性点，中性点以上的抽油杆始终处于拉伸状

2、态，不会弯曲变形，而中性点以下的抽油杆在各种阻力作用下弯曲变形，严重时产生螺旋弯曲现象。1.2高含水高矿化度产出液腐蚀加剧管杆偏磨油井含水大于60-70%时产出液换相，由油包水型转换为水包油型，管杆表面失去了原油的保护作用，而产出水矿化度比较高（10000-21000mg/l），对抽油杆和油管有大的腐蚀作用，加剧了磨损。如某井在检泵作业发现500-600m之间抽油杆接箍严重磨损，有4根抽油杆接箍已被磨平，相应的油管内壁也受到严重磨损。1.3井筒变形的影响在水平分力的作用下，在抽油机上下冲程过程中，管杆相互接触产生摩擦造成偏磨。在正压力n的作用下，上冲程时抽油杆与油管的上侧内壁产生摩擦;下冲程时

3、抽油杆与油管的下内壁产生摩擦。由于离井口越近，f或w越大，则n也越大，磨损越严重;油管的倾斜角度 越大，正压力n越大，磨损就越严重。在拐点处，不仅由于抽油杆上下往复运动与油管内壁发生偏磨，而且由于在抽油杆抽汲力的作用油管产生蠕动，油管与套管也发生偏磨（图1）。上冲程时n=fsin 下冲程时n=wsin 式中：n 为由f或w引起的抽油杆对油管内壁的正压力，n; 为油管倾斜角度，埃籉 为抽油杆的拉力，n;w为抽油杆的重力和各种阻力的合力，n。2有杆泵偏磨治理措施及效果分析2.1大泵提液井防偏磨技术造成大泵抽油井的杆管偏磨的主要因素是，油井每个冲程排量较大，上、下冲程载荷差异明显，抽油杆受力不均衡，

4、轴向应力失稳弯曲，从而在油管内壁摩擦，大泵生产油井一般含水较高，矿化度较高，容易给抽油杆造成腐蚀，进一步加剧杆管偏磨。采取以下措施：对供液较好的大泵提液浅井，采取底部杆柱加重技术减轻杆下行阻力，减少振动载荷影响;对腐蚀造成偏磨加重的井采用“dsw合金抽油杆+碳锆涂层防偏磨油管”、“镀渗钨合金油管+耐磨接箍”等方式，减少管杆偏磨。2.2常规排量油井的防偏磨技术常规排量油井杆管偏磨因素：（1）機械磨损：由于井身质量原因（井斜、挠曲）以及抽油杆在轴向载荷作用下的弯曲，造成抽油杆与油管直接接触，在抽油杆上、下往复运动过程中产生机械磨损。（2）磨料磨损：油管内充满了流体，这种来自地层的流体含有不同性质的

5、岩屑。这些岩屑的存在使得抽油杆与油管之间的磨损成为磨料磨损。（3）化学腐蚀：井眼中的流体往往含有h2s、cl-、等对油管和抽油杆有化学腐蚀作用。对于此类油井，按照井斜进行分类治理：（1）井斜是45？55暗囊话阈本ü锒先砑梢越懈耸芰治黾凹扑憔鲁橛透酥煌疃却哪磷枇范饕炼危煌ü本呕杓迫砑梢杂叛途问酥楹虾头稣鞯奈恢谩v饕峭ü杓品稣魑恢茫行苊飧斯苣痢8美嘤途谂涮仔本玫幕希乒阌盟虮;庸俊崃稣鳎涮椎魍浞劳逊稣鳎岣哂途庑奁凇#？）井斜是55？65暗拇笮倍染饕鞘芫罟旒s跋旖洗螅9娴姆稣饕盐薹愀斯芷囊螅每鼓保诜榔讨校自诔橛透送丛硕凶远挥谟凸苣诒诘暮鲜饰恢么橛透擞胗凸苤涞哪磷湮鼓钡幕缀

6、湍粮酥涞哪粒痈旧细纳聘斯苣稹#？）井斜是65耙陨系某笮倍染ü笪灰萍跎倏傻某杀荆砉旒8丛樱煨钡闱场刃倍谓嵌却蟆6员蒙畲背？5度的油井采用“内衬油管+斜井泵”，减少管杆偏磨。3几点结论（1）抽油杆尼龙扶正器、抗磨防腐接箍，抗磨副、加重杆、光杆密封器、抽油杆旋转器都不能从根本上彻底解决管杆偏磨问题，但能适当延缓管杆偏磨，延长油管、抽油杆使用寿命，在目前抽油井占绝大多数的情况下，仍应继续使用。（2）钢质连续抽油杆强度大，可靠性高，能满足深抽要求，同时由于连续杆无接箍，大大减少杆管偏磨影响，但是目前主要集中在深抽油井中，可以逐步尝试在大斜度井中推广使用。（3）对于供液好的抽油井，可采用电潜泵、螺杆泵等来