抽油机井偏磨原因及措施效果分析

抽油机井偏磨原因及措施效果分析

王浩鹏，郭靖，李琳

（长庆油田分公司第七采油厂）

摘要：抽油机井偏磨是指抽油机井在生产过程中，由于地层压力、原油粘度、抽油设备等因素的影响，导致抽油泵柱塞与泵筒内壁之间的摩擦力增大，使得抽油泵工作效率降低，甚至导致抽油泵损坏。抽油机井偏磨严重影响着油井的生产效率和经济效益，因此，采取有效的防治措施，降低抽油机井偏磨，对于提高油井生产效益具有重要意义。

关键词：抽油机井；偏磨；原因分析；措施；

1抽油机井偏磨的危害

（1）抽油机井偏磨会直接导致油井产量的降低。由于偏磨的存在，抽油杆与油管之间的间隙会增大，从而增加抽油杆的振动和摩擦。这种振动和摩擦的增大使得抽油杆的负荷也相应增加，当负荷超过抽油杆的承受能力时，抽油杆可能发生断裂，导致油井停产。此外，偏磨还会影响抽油杆与油管之间的密封性能，使得井口压力降低，进而影响油井的出油效率。这种产量的降低不仅会影响油田的经济效益，还可能对整个石油行业产生连锁反应。

（2）抽油机井偏磨会增加维修成本。偏磨现象的存在会导致抽油杆、油管等设备的损坏，需要频繁更换这些受损部件。这不仅增加了维修的频次和难度，还使得维修成本大幅度上升。同时，由于偏磨导致的设备损坏往往难以预测，可能会在关键时刻造成生产事故，给油田开发带来巨大的经济损失。此外，频繁的维修和更换部件也会导致油田生产的中断，进一步影响生产效率。

（3）抽油机井偏磨会严重影响抽油机的运行效率。偏磨会导致抽油机运行时发出异常噪音，增加运行阻力，减少机械效率。这不仅加大了机械磨损，缩短了机械使用寿命，还会影响整个生产线的正常运行。同时，偏磨也会使得抽油机的工作效率下降，造成能源浪费和生产效率降低。在工业生产中，抽油机往往是承担重要任务的设备，一旦出现偏磨现象，会使整个生产过程受到影响，造成生产延误，增加生产成本。

（4）抽油机井偏磨还可能对生产安全构成威胁。偏磨现象的存在会使得抽油机的运行状态不稳定，容易发生故障。一旦出现故障，不仅会影响生产效率，还可能对操作人员的安全造成威胁。特别是在一些恶劣的工作环境下，如高温、高压、易燃易爆等场合，抽油机井偏磨带来的安全隐患更加突出。

2抽油机井偏磨影响因素分析

2.1不均衡载荷与不平衡力

抽油机工作时，若井下泵、抽油杆或油管因安装不当、腐蚀、结蜡等因素造成重量不均，会导致上下冲程中作用于抽油杆和油管的拉力或压力分布不均，形成偏置载荷。这种不均衡的载荷会使抽油杆在井筒内偏向一侧运动，与油管壁产生额外的摩擦，加剧磨损。此外，抽油机平衡块调整不当也会引起系统不平衡力，促进偏磨现象的发生。

2.2抽油杆柱的弹性弯曲

长抽油杆柱在重力和抽汲力的作用下，特别是在深井中，容易发生弹性弯曲。当抽油杆柱弯曲，其与油管内壁的接触点会发生变化，某些部位长期受压，而另一些部位则可能间隙增大，减少了润滑，加剧了特定点的磨损。尤其在拐点处（即弯曲最显著的位置），磨损尤为严重，久而久之形成偏磨。

2.3井眼轨迹偏差与套管变形

井身结构的合理性对于保证抽油杆在油管内顺利上下运动至关重要。如果井身存在弯曲、变形或不垂直等问题，抽油杆在运动过程中就会与油管内壁发生摩擦。这种非正常的接触会导致油管和抽油杆的磨损加速，严重时甚至会引起油管的穿孔或断裂。此外，油管接头的内突或者井下工具的不当安装也是导致偏磨的常见原因。因此，优化井身设计和提高施工质量是预防偏磨的关键措施之一。特别是套管变形严重时，会直接挤压抽油杆或油管，加速偏磨过程。

2.4抽油机运动参数设置不当：

抽油机的运动参数包括冲程、冲次和下行速度等，这些参数的合理设置对于保证抽油杆和油管之间的正常运动至关重要。如果冲程过长或者冲次过快，会使抽油杆在油管内产生过大的横向摆动，增加与油管内壁的摩擦机会。同样，下行速度过快也会增加抽油杆对油管的冲击，加剧磨损。因此，根据油井的实际情况合理调整抽油机的运动参数是预防偏磨的重要措施。

2.5润滑状况不良

良好的润滑是减少机械磨损的关键。抽油机井中，如果注水水质不佳、含有杂质，或者未定期向油管内注入适量的润滑油，会使得抽油杆与油管之间的摩擦阻力增大。缺乏有效润滑的部位更容易发生干摩擦或半干摩擦，磨损速率急剧上升。特别是在高温、高压的油藏环境中，润滑失效对偏磨的影响更为显著，甚至可能引发“粘杆”、“卡泵”等严重故障。

3抽油机井偏磨的防治措施

3.1使用扶正装置与优化杆管材质

使用扶正器是防治抽油机井杆管偏磨的一项基础措施。扶正器通常安装在抽油杆本体上，其设计目的是通过与油管内壁优先接触，引导抽油杆保持中心位置，减少杆接箍与油管内壁的直接摩擦。尼龙材质的扶正器因其自润滑性好、耐磨性强而被广泛应用，能够有效减轻杆管间的磨损。此外，随着材料科学的发展，新型复合材料扶正器也在逐步推广，它们能更好地适应高温高压的井下环境，延长使用寿命。优化杆管材质也是减轻偏磨的重要途径。传统碳钢材料易受腐蚀和磨损，而采用高强度、耐腐蚀的合金钢或者经过特殊处理（如渗氮、镀铬）的抽油杆及油管，可以显著提高表面硬度和光滑度，减少摩擦系数，从而减缓磨损速率。在一些腐蚀性较强的油藏环境中，采用不锈钢材质的杆管更是必要之选。

3.2合理调整生产参数与优化杆柱组合

合理的生产参数是控制抽油机井偏磨的关键。通过精确计算和现场测试，确定适合的冲程、冲次和泵径，以实现高效而又稳定的抽油。长冲程、慢冲次、大泵径的抽油参数配置，能在保证泵效的同时，减少抽油杆与油管之间的相对运动频率和幅度，从而降低偏磨发生的可能性。同时，根据油井的具体情况，适时调整泵挂深度，避免因泵吸入口过低导致的重力偏磨。优化杆柱组合策略，如适当增加抽油杆的直径，减少杆柱的挠曲，或采用不同截面形状的抽油杆以增强其刚性，都能有效控制杆柱在工作过程中的摆动和偏移，减轻与油管的接触磨损。此外，定期检查并更换磨损严重的杆柱组件，也是预防偏磨加剧的重要环节。

3.3化学防腐与改善流体特性

油井产出液中往往含有腐蚀性成分，如硫化氢、二氧化碳等，这些物质会加速杆管的腐蚀磨损。因此，向井筒内注入缓蚀剂成为一种有效的防治措施。缓蚀剂能够在金属表面形成一层保护膜，隔离腐蚀介质，减缓腐蚀速率。选择合适的缓蚀剂类型和浓度，需基于井下流体的化学性质和作业条件，确保既不损害油井生产性能，又能有效防护杆管。同时，定期清理井筒，减少砂粒等硬质颗粒物对杆管的冲击磨损。

3.4优化操作与维护流程

其次，优化操作与维护流程是防治抽油机井偏磨的关键措施。在操作方面，应制定科学合理的操作规程，规范操作人员的行为，避免超负荷、频繁启停等不当操作对设备造成损害。同时，加强操作人员的技能培训和安全意识教育，提高他们的专业素养和责任心。在维护方面，应建立完善的设备维护制度，定期对设备进行检查、保养和维修，及时发现并处理设备的磨损和故障，防止偏磨问题的恶化。

4结束语

抽油机井偏磨是影响油井生产效率和经济效益的重要因素，采取合理的防治措施，降低抽油机井偏磨，对于提高油井生产效益具有重要意义。通过优化生产参数、改善抽油设备质量、采用减磨降阻技术和加强油井生产监控等措施，可以有效降低抽油机井偏磨，提高油井的生产效益。

参考文献：

[1]朱越.油机偏磨原因及治理措施[J].化学工程与装备.2022(04).137-138

[2]乔岩.浅谈抽油机井杆管偏磨原因及措施[J].中国石油和化工标准与质量，2017（2）：15-16.