摘要：近年来，油田开发已经进入开发后期，高含水井、复杂井越来越多，杆管偏磨失效也越来越严重，造成维护作业井次居高不下，开发难度越来越大，因此找到管杆偏磨原因，确定偏磨的主要因素，是控制维护作业井次的根本。
关键词 维护作业井次；抽油杆；油管；偏磨；原因
1、井斜引起的偏磨及原因
由于井斜或套管变形形成“拐点”，使油管产生弯曲。在油井生产时，抽油杆的综合拉力F或综合重力W产生了一个水平分力N（正压力）的作用，油管和抽油杆在“拐点”处接触，产生摩擦，如图1和图2所示。
图1 井下杆管上冲程偏磨示意图 图2 井下杆管下冲程偏磨示意图
（1-1）
（1-1）式中，N——由F或W引起的抽油杆对油管内壁的正压力；
——油管的倾斜角度；
F——为抽油杆的拉力和各种阻力的合力，方向向上；W为抽油杆的重力和各种阻力的合力，方向向下。
根据（1-1）式，“拐点”离井口越近，F或W（为正时）越大，N也越大，磨损越严重；油管的倾斜角度越大，正压力也越大，磨损越严重。
在“拐点”弯曲度较小的地方，油管内壁和抽油杆接箍产生摩擦，油管偏磨面积较大，而弯曲度较大的地方，不仅油管内壁与抽油杆接箍产生摩擦，油管内壁与抽油杆本体也产生摩擦，油管偏面积较小，磨损较严重。
在“拐点”处，不仅抽油杆上、下往复运动与油管内壁发生偏磨，而且油管内抽吸力的作用，产生蠕动，与套管发生偏磨，这两种偏磨均为单面偏磨。这时，杆管接箍被磨平，甚至油管本体被磨穿，造成管柱漏失。
2、失稳弯曲对油井杆管偏磨的影响
抽油机井的杆柱偏磨的主要原因是在抽油杆的下行程过程中由于受到流体通过游动阀的阻力、泵活塞与衬套之间的磨阻、抽油杆与油管之间的摩阻以及抽油杆与液体之间的摩阻的作用，产生一个阻碍抽油杆下行的方向向上的阻力，使得抽油杆的下部受压，而上部抽油杆柱则由于抽油杆柱自身重力的作用而受拉，因此在抽油杆在其下行阻力和自身重力的双重作用下，其结果是抽油杆在下行过程中上部的运行速度要大于下部杆柱的速度，从而产生抽油杆的弯曲变形，而且在抽油杆上必然存在既不受压也不受拉的一点，此点即中和点。中和点位置的高低主要取决于抽油杆的下行阻力，而在影响下行阻力的诸因数有哪个因素发生变化，导致下行阻力增加，那么中和点的位置就要相对上移。
3、生产参数不合理对油井杆管偏磨的影响
3.1、冲程冲次的影响
冲程短冲次快时抽油杆与油管相对摩擦部位的面积较小，摩擦的次数增多，磨损较快；而冲程长冲次慢时，抽油杆与油管摩擦部位的面积相对较大，摩擦次数减少，因此磨损较慢，管杆使用寿命相对较长。
3.2、泵径大小与油井偏磨的关系
根据经验公式计算，不同泵径下柱塞与泵筒的摩擦力见表4。可以看出，泵径越大，柱塞与泵筒之间的摩擦力越大。
表1 不同泵径柱塞与泵筒之间的摩擦力
另外液体流经游动阀的阻力与泵径关系较大，泵径越大，流经游动阀的液体流量系数明显增大，造成液体流经游动阀时的过流阻力增大。因此，对于泵径大的油井，抽油杆发生弯曲变形的可能性就大，杆管磨损的几率就大。
3.3、沉没度对杆管偏磨的影响
抽油井生产上冲程时，在沉没压力和柱塞抽吸作用下，泵游动阀关闭，固定阀打开，泵吸入液体，当沉没度过大时，沉没压力增大，泵内的吸入压力也增大，于是会使抽油杆受到一个向上的顶力为
（3-1）
式中PI为在吸入压力作用下，在柱塞上产生的载荷压力；为泵柱塞面积；为沉没压力；为液流通过泵入口设备产生的压力降。
将式
，代入式（2），得
（3-2）
式中：为抽吸液体密度，g为重力加速度。
由式（2-4）可见，PI随沉没度h增大而增大；若忽略产生的阻力，则式（2-4）可化简为P1=，将参数=860kg/m3，沉没度分别取10m，300m代入式（2-4），用ф38mm的泵计算可得，P1分别为95N和2866N。由此可知，在沉没度h增大时，PI增加幅度很大，因此会导致抽油杆弯曲，造成杆、管偏磨加剧。
下冲程时，固定阀关闭，因此沉没度对杆弯曲没有什么影响。但由于固定阀关闭，此时沉没度对油管下部产生向上顶力
式中：
为油管截面积；D为油管外径。
由式（3-2）可知，当h增大时，油管下部受到向上的顶力P2增大，当h从10m增加到300ｍ时，若用ф38mm的泵，内径ф62mm的油管，P2由254.3N增加到7629.5N。力P2对长径比很大的油管来说，足以使油管产生弯曲。
4、井液介质对油井杆管偏磨的影响
油井偏磨是任何抽油机井都必然发生的，但是现场的实际情况是随着油井含水的上升，油井偏磨的情况逐渐加剧，因为偏磨导致的杆断、管漏等检泵作业井次不断上升。其原因是，当油井产出液含水大于74.02％时产出液换相，由油包水型转换为水包油型。也就是说，管、杆表面失去了原油的保护作用，产出水直接接触金属，腐蚀速度增加。摩擦的润滑剂由原油变为产出水，由于失去原油的润滑作用，油管内壁和抽油杆磨损速度加快，磨损严重。
参考文献
[1]罗英俊、万仁溥.采油技术手册.石油工业出版社，2005
[2]王鸿勋.采油工艺原理[J].北京石油工业出版社,1993
[3]赵子刚.抽油杆偏磨机理与防治[J].大庆石油地质与开发,2000