摘要：抽油机井在生产过程中，抽油杆和油管发生偏磨，致使抽油杆的杆断几率增加，作业检泵的频率也明显增多，严重影响采油井的正常生产，已成为制约油田采油生产的重要因素之一。同时，使得采油成本加大，给油田开发造成了较大的经济损失。本文系统的分分析了管杆偏磨的各种原因及影响因素，提出了治理杆管发生偏磨的有效措施。
关键词：抽油机井 管杆 偏磨分析 防治措施
一、油井管杆偏磨严重
随着开发的进一步深入，地层压力随着地层流体的减少而逐步下降，岩石孔隙收缩引起岩石骨架变形，甚至不同岩性的地层发生不同程度的相对滑动；另外，由于地层水或外来注入水的长期浸泡，有些岩层例如泥岩、页岩、盐岩地层发生蠕变、膨胀，从而造成原来比较规则的井身结构发生变化，在井壁岩石应力的作用下，井筒套管发生弯曲变形，井径变得不规则。当油管下入井筒后不能保持自然的自由伸缩状态，而是在侧向力的作用下随井筒结构的不规则变化发生弯曲，所以抽油杆带动深井泵柱塞在油管内上下往复运动时与油管的接触面积加大，引起管杆偏磨。
其次，对于井斜角比较大的油井或定向井，由于井身结构的倾斜，不可避免地会引起管杆偏磨。同时，抽油杆在生产过程尤其是下行过程中，由于负荷的挤压作用使抽油杆发生弯曲紧贴在油管上引起偏磨。
对五矿稀油的油井来说，管杆偏磨的现象普遍存在。由于油管、抽油杆偏磨，造成抽油杆接头磨断、油管接箍或油管壁磨漏，抽油杆本体的油管内壁大幅度磨损，从而必须上作业查管杆检泵，更换磨损的油管的抽油杆。
二、管杆偏磨原因分析
2.1机械磨损
通过统计分析可以看出，机械磨损是杆管偏磨的最主要原因。机械磨损主要包括井斜的影响、井身结构的限制、油井生产参数、抽油杆“失稳”、含砂的影响等。
2.1.1井斜的影响
自然井斜，油井井深超过600m～800m一般会出现扭曲现象。地层蠕变会造成套管变形和井斜，进而使油管产生弯曲，在抽油机井生产时，油管和抽油杆接触产生摩擦，油管被磨出深槽甚至磨穿造成管漏。
2.1.2井身结构的限制
钻井水平的限制难保证井身完全垂直，下入的油管会随着套管弯曲，由于抽油杆在重力作用下趋于垂直，其在油管中的上下往复运动，会造成杆管之间的接触摩擦。
2.1.3油井生产参数
抽油机正常工作时，上冲程在液柱载荷地作用下，整个杆柱基本呈直线状态；下冲程时，由于抽油杆受到变速运动和交变载荷的影响，引起抽油杆的弹性振动，在偏磨腐蚀的油井中，冲程短、冲次高时，偏磨的部位相对较小，偏磨次数频繁，磨损较严重，出现杆断躺井的可能性就高。
2.1.4含砂的影响
在高的含砂量环境中， 管杆之间存在砂粒的研磨作用， 同时也可加快偏磨的发生。
2.2腐蚀磨损
腐蚀磨损是抽油机井采油系统中杆管磨损的另外一种磨损形式，这种形式主要体现在油田的开发后期。
腐蚀磨损主要受以下因素影响：
2.2.1缝隙和冲蚀
目前我们的石油开采已经进入特高含水期，产出液含水且具有强腐蚀性，易产生油管断脱、刺漏。排量大的油井，产出液流速快，冲蚀现象增多。
2.2.2油井含水的影响
随着油田进入特高含水期，加剧了抽油杆的受力状况和变形程度，油管内壁和抽油杆磨损速度加快，偏磨加剧。
2.2.3管杆的材质
由于所用的油管耐腐蚀性能达不到要求，而产出液具有强腐蚀性，再加上已经存在的偏磨，因此，油管腐蚀、磨损严重，甚至穿孔和磨蚀成裂缝。
三、管杆偏磨防治措施
3.1优化管柱组合设计
根据不同采油井的实际井况，建立合理的力学模型。通过对管柱的各个受力点的分析计算，优化杆柱组合设计，在容易出现受力变形大的部位，使用具有高强度、耐腐蚀材料的杆材，尽量减小抽油杆和油管的受力变形幅度，以减小偏磨几率。
3.2加装抽油杆扶正器
在抽油杆上加装抽油杆扶正器来防治管杆偏磨。抽油杆扶正器采用尼龙为原料，它不仅价格低、容易安装，并具有耐热、耐磨、耐腐蚀、耐低温的优点，在控制抽油机井油管本体与抽油杆接箍的偏磨方面起到了较好的预防作用，适于大范围推广[4]。
3.3 加缓蚀剂
加缓蚀剂是 解决油井井简和地面集输系统腐蚀的一种常用、有效方法。其原理是通过缓蚀剂加入到产出介质中，在金属表面形成一种致密薄膜，使金属本体与腐蚀介质隔离开 来，以达到保护金属、防止腐蚀的目的。另外，通过油井缓蚀剂在油管内壁形成的保护油膜，起到润滑作用，达到减少磨损的目的。
3.4 加强日常管理、制定合理工作参数
在能满足正常生产的前提下，尽量控制井口回压，回压过高不仅加大悬点载荷，而且会加剧杆、管的磨损；确定合理的泵径以及冲程、冲次，选择油井的合理抽吸参数，特别是在井深较大的条件下，应尽量采用大冲程、小冲次、小泵径的参数进行生产，尽量减少振动和惯性载荷，以达到减轻杆、管偏磨的目的。并应装好井口盘根，松紧程度适中，这样即可降低悬点载荷，又可减轻管杆偏磨的现象。
3.5 加长尾管和管柱锚定
加长尾管仅能减轻管柱弹性弯曲。管柱锚定又有机械预张力锚定，液压张力锚定，支撑式锚定三种工艺。机械预张力锚定虽是预防油管弯曲的最有效措施，但施工 操作复杂，且起出管柱时安全性差，有可能卡钻，因此该项工艺至今未得到很好的推广使用；掖压张力锚定虽能利用油套压差将管柱锚定在管柱伸长最大的部位，操 作简单，但在整个锚定伸缩过程中，锚牙始终磨损套管，对套管有一定的损伤；支撑式锚定仅能防止管柱底部运动而有助于提高泵效，但是，由于泵上油管受压产生螺旋弯曲严重，将加重油管抽油杆偏磨，是最不应该采用的锚定方式。
3.6应用新技术、新工艺
（1）采用耐磨防腐蚀复合涂层油管
耐磨防腐蚀复合涂层油管技术是采用新开发的涂敷工艺，将一种纳米级的粉末涂料涂敷在油管内表面，形成一层具有超强耐磨和防腐蚀性能的保护层。除抗弯曲、 抗冲击性能等同于常规油管外，还具有与油管内壁附着力强的特点，能提高管杆之间的耐磨性能，可有效解决管杆偏磨问题。
（2）运用无管采油技术
无管采油技术的最大优点在于空心抽油杆不易弯曲，与套管间的环形空间远大于普通抽油杆与油管间的环形空间，因此该技术能有效避免管杆间的偏磨。
四、结束语
抽油机井杆管偏磨是多方面因素造成的，因此在偏磨治理上，应该遵循综合治理的原则。由于任何生产参数的改变都会引起偏磨状况的变化，因此单一的偏磨防治很难奏效。偏磨问题的防治应该在具体分析抽油机井偏磨原因、偏磨程度的基础上，采取相应的综合治理措施，进行技术配套，才能达到减轻偏磨，延长杆管使用寿命的目的。采用综合治理措施治理偏磨，是目前延长油井免修期，提高老油田开发效益的重要措施。具有较强的推广应用价值。
参考文献
[1]采油工艺技术，石油工业出版社，邹艳霞主编.
[2]李建国；机采井管杆磨损机理研究与对策[D]；中国石油大学；2007年.