摘要：随着油田开发进入高含水时期，抽油机井的杆、管之间润滑环境发生了变化，使得抽油杆、管的偏磨现象日趋严重。油井的杆、管偏磨呈急剧上升的趋势，这已成为影响油井正常生产的主要原因之一。本文从偏磨产生的原因出发，总结分析了偏磨因素，提出了整体防治的观点，采取了相应的防治措施，为下一步偏磨井的治理提供了建议。

关键词：杆管;受力分析;偏磨;含水;治理

前言

油井的杆、管发生偏磨，会造成杆断、杆脱、管漏等现象，导致油井作业维护工作量加大，不仅增加了作业费用和材料费用，同时也严重影响到了原油生产。因此，识别杆、管偏磨的原因，并及时采取相应的措施来避免和减少杆、管的磨损，可以有效延长油井的免修期，保证油井的生产效率。

1 杆、管偏磨的特点

油井杆、管偏磨有共同的特征：①井液含水在 75% 以上的油井，普遍存在杆、管偏磨现象。②随着泵挂深度的增加，偏磨的油井数在同类井中所占的比例也大幅度增加。③偏磨井主要集中在沉没度较低的油井上。④抽油杆偏磨井的抽吸参数（冲程和冲次的乘积）相对较高。⑤抽油杆柱和其偏磨位置主要集中在杆、管柱的中下部。⑥在偏磨井段中，抽油杆接箍大多存在偏磨。⑦抽油杆接箍或本体一侧被磨平，;油管内壁被磨出平行于轴心的凹槽，甚至被磨穿。

2 油井偏磨原因分析

抽油杆磨损速度受井身结构、杆管组合、生产参数、原油物性等诸多因素的影响，是各种因素共同作用的结果。

2.1 抽油杆中下部受力分析

抽油杆下行时，抽油杆柱受到的合力方向向下，对于下部抽油杆来说，同时也受方向朝上的应力作用，其中包括：惯性力、抽油杆柱所受摩擦力、泵筒与柱塞之间产生的摩擦力以及采出液经过游动凡尔受到的阻力等作用力。

2.2 杆管偏磨影响因素分析

2.2.1 井斜中管柱的磨损分析

抽油杆受到自身重力，由于井斜的原因，自身重力在油管的内壁径向存在一个抽油杆重量的分量。上冲程时，抽油杆与油管内壁的弯曲一侧产生磨损;下冲程时， 抽油杆弯曲部位与油管内壁的一侧产生磨损。抽油杆在油管中沿油管轴方向作往复运动时，便会使抽油杆的接头磨损，导致油管被磨出深槽甚至被磨穿，从而造成管漏。

2.2.2 底部抽油杆弯曲磨损分析

下冲程时抽油杆中性点以下部分因为受到各种阻力从而发生弯曲并与油管产生偏磨。下冲程时，在抽油杆中性点以上的位置呈拉伸状态，在抽油杆中性点以下的位置受到阻力而发生弯曲，下部抽油杆弯曲致使抽油杆与油管产生偏磨。

2.2.3 油井生产参数的影响

泵径越大造成的液体冲击载荷也越大。抽油机上冲程时，泵上液柱载荷作用在抽油杆上，抽油杆受力拉伸;抽油机下冲程时，抽油杆柱在作变速运动，产生惯性力，同时，由于抽油杆变速运动和交变载荷的影响，又引起抽油杆的弹性振动。在相同的泵挂下，生产参数越大，特别是冲次越快，惯性力越大，对抽油杆稳定性影响也就越大。

2.2.4 油管蠕动引起的偏磨

若油管未经锚定，在交变载荷作用下蠕动的油管会与抽油杆的偏磨，甚至与套管偏磨。油管锚用于锚定油管柱，有效减小抽油杆、油管和套管的磨损，降低生产成本，在消除油管柱的蠕动的同时，提高泵效率，达到增产的作用。

2.2.5 原油物性的影响

原油密度越大，井液密度也越大，抽油杆柱下行阻力也相应增大。原油粘度的增大、油井结垢、结蜡等，都会造成抽油杆运动阻力增大，杆、管的变形也相应加重，从而偏磨点增多、偏磨范围增大以及偏磨载荷增加，磨损加剧。

2.2.6油井含水的影响

油井高含水导致管、杆腐蚀偏磨严重，当油井产出液的含水大于 70% 时，抽油杆的润滑介质也将发生相应的变化，产出液换相，由油包水型转换成水包油型，使杆、管失去原油的润滑和保护作用，产出水直接接触金属，使磨损加剧。

3 防治措施现场应用情况及效果

作业现场跟踪表明，偏磨部位主要发生在杆外壁、管内壁及抽油杆接箍单侧偏磨，导致杆断、杆脱、管漏等问题的出现。目前，采取的防偏磨措施主要是下扶正器定位抽油杆、加重杆、防偏磨接箍等。

3.1 使用井下防偏磨工具

针对定向井，通常采取全井扶正的防偏磨方式;作业现场跟踪表明，连杆与泵上第一根杆容易磨脱，为防止磨脱，会使用涂塑防偏磨接箍;同时在检泵井泵上20-40根杆的位置全部采用扶正器定位抽油杆。采取扶正器与防偏磨接箍结合使用的方法，可以有效延长防偏磨周期。

3.2 优化杆、管组合

现场跟踪表明，泵以上的1-2根油杆偏磨较为严重，为了避开井眼曲率过大的井段造成固定位置偏磨，在设计泵深和满足一定沉没度的同时，适当的上提泵挂，减少偏磨段，同时也减轻悬点载荷，有效缓解抽油杆杆、管的磨损。

3.3 合理调整生产参数

由于冲程和冲次对液流通过游动阀产生的下行阻力有较大的影响，因此要选取合理的生产参数。在不影响产量的前提下，尽量减小生产参数（尤其是新作业的井），改善油井的工作状况。在保持产液量不变的情况下，由短冲程、高冲次，改成长冲程、低冲次，增加偏磨面积，减少偏磨次数。

3.4 做好井筒维护工作，保证井筒畅通

对结垢，结蜡较为严重、检泵周期相对较短的油井，采取定期按时加药和清蜡工作。周期性加除垢剂治理，可有效地抑制井筒结垢速度，同时制定合理的热洗计划并根据示功图载荷变化适时进行热洗，保证井筒畅通。

3.5 杆、管问题井，及时更换抽油管柱

实时做好作业井现场跟踪工作，对于磨损严重的杆、管要及时发现并更换，同时杜绝结垢、偏磨、腐蚀杆管下井，降低单井的重复作业几率，延长油井的免修期。

4 认识及建议

偏磨井的治理是一项系统工程，认清偏磨的原因及偏磨部位是治理的基础。针对油井的不同情况制定相应的措施，才能最大程度上预防杆、管偏磨的发生。

（1）对于易发生偏磨的斜井、定向井，采取全井扶正的防偏磨措施;上提泵挂，避开井眼曲率变化大的井段。

（2）合理下调抽吸参数（长冲程、低冲次），保障井筒畅通，加大结垢、偏磨、腐蚀严重杆、管的更换力度。

（3）优化杆、管内径组合，在偏磨井段减小杆、管接触的几率，降低下行阻力，使中性点下移。

参考文献

[1]马卫国，杨新冰，张利华，等.抽油杆管偏磨成因及解决措施研究综述. 石油矿场机械，2009，38（1）：22～26.

[2]程树红，段永华.油井管杆偏磨现状及防偏磨技术探讨.内蒙古石油化工，2008，13：112～113.