关键词：稠油；热采；油井偏磨
引言
油井偏磨的直接原因是抽油机井管、杆间具有的相对位移运动,而偏磨的程度又受井身结构、管柱组合、杆柱组合、生产参数、原油物性、井液水力参数等诸多因素影响和制约。油井偏磨不仅增加抽油设备的负载，消耗电量，损害电器设备，而且抽油机井因杆管偏磨而作业，检泵周期变短，影响了油田开发的经济效益。因此，治理偏磨成为油田开发的一项重要课题。
1.目前杆管偏磨现状
杨楼油田油井总数88口，抽油机井开井75口，开井率85.22%，生产时率96.9%，平均单井日产液5.1t，平均单井日产油1.2t。油田综合含水77.01%。2019年，杨楼油田油井维护作业57井次，从失效原因来看，抽油杆断11井次，油管漏15井次，抽油泵漏5井次，砂蜡卡13井次，其它13井次。
从统计中发现：管杆偏磨是造成油井维护作业的主要原因，在维护性作业57井次中，由偏磨引起的油管漏失15井次、抽油杆断1井次，占总维护性作业井次总数的28.07%。从现场起出的管杆磨损情况来看，大部分井杆柱偏磨较严重。如杨2309 、杨浅3-平15两口井均为泵上第一根油管本体因管杆偏磨造成裂缝失效，杨2305 井底部抽油杆磨损严重，底部油管本体磨穿孔， 杨2303井第87根抽油杆接箍磨断作业。
2.油井偏磨问题探讨
2.1抽油杆失稳造成底部杆偏磨严重
统计发现几乎所有偏磨油井均存在的底部偏磨情况，经分析油井底部偏磨的主要原因是抽油杆下行受阻造成的失稳弯曲。引起抽油杆柱失稳弯曲的载荷主要是作用在柱塞上的集中轴向力，作用在柱塞上的集中轴向力有柱塞与泵筒的摩擦阻力、井液通过游动凡尔的阻力、抽油杆柱下端面受到的浮力。
下行的抽油杆受到向上的集中轴向力产生弯曲，与油管产生偏磨。抽油杆上行时, 由于管内介质的重力、油管与管内介质和抽油杆的阻力作用,使抽油杆拉直,而抽油杆下行时因卸载在中和点以下产生弯曲,使管、杆接触而产生磨损。下行时，抽油杆柱中和点以上部分受拉应力，中和点以下部分受压应力，抽油杆柱发生弯曲主要在中和点以下受压部分。
2.2生产参数与供液能力不匹配导致抽油杆柱轴向力增大
抽油杆下行过程中的轴向力直接反映在液体对抽油杆的粘滞阻力，其随冲次和下泵深度的增加而增大。随着轴向力增加，抽油杆对油管的径向接触力增大，直接导致了抽油杆磨损量增大。如果生产参数不合理，特别是采取高冲次时, 将增加管杆磨损次数和抽油杆弯曲变形程度，摩损时的相对运动速度及抽油杆侧向力增大，加剧管杆的磨损，使管杆失效作业。
2.3、井身轨迹不规则造成杆管磨损
钻井过程中，随着钻井深度的增加，钻头与井口的同心度变差。不同井深的井中心与井口中心的相对位置，从平面上看，是在井口中心周围的点的集合群；从垂直来看，井筒是一条弯曲旋扭的线条。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆油管在井筒中的空间位置是受油套环空限制的，抽油杆在井筒中的空间位置同样是受油管与抽油杆间环空的限制。油管和抽油杆本身是具有弹性和钢性的，在无任何约束的情况下，油管和抽油杆应呈现直线状态；但在呈现空间曲线的套管中，油管是螺旋弯曲的,抽油杆与油管相互接触是不可避免的。
3、偏磨治理措施
3.1应用杆柱设计软件，完善施工设计
（1）去年10月份开始，结合采油厂工艺所自选开发的设计软件，采用等应力设计原则，对底部偏磨严重井增加加重杆结构，如杨3521作业时发现底部多根油管丝扣磨穿，及时修改设计，采取底部加重杆设计，调整杆组合由原来的Φ19mm×1000m改为Φ22mm×400m+Φ19mm×500m +Φ22mm×100m。目前采用加重杆结构的油井有6口，效果很好。
（2）通过工程院利用有杆泵优化设计软件对杆柱进行优化，目前通过该软件进行杆柱优化的井为杨1915井和杨1911井，效果良好。
3.2引进防偏磨工具，减轻管杆磨损，延长检泵周期
杨楼油田主要防偏磨方式是在抽油杆上加装扶正器，该技术主要针对偏磨程度不严重的油井使用，对减缓杆管磨损起到了积极的作用。目前现场存在的主要问题有： 一是下扶正器全凭经验，经常是下扶正器井段偏磨减缓，而另一个井段开始磨损。二是合理的扶正器间距和数量无法确定，扶正器过多，负荷大；过小，达不到防磨效果。为了改善防偏磨效果，引进了部分防偏磨工具，由于这些防偏磨工具使用时间较短，具体实施效果待观察。
3.3合理优化生产参数，延长检泵周期
从管杆偏磨影响因素分析中，我们可以看出，合理的生产参数可以改善油井的偏磨状况，尤其是供液不足的油井，抽油杆下行时撞击液面的冲击载荷易造成抽油杆断裂，增加杆柱的弯曲程度，加剧管杆磨损，因此有必要对油井生产参数进一步优化调整。
结语
油井防偏磨治理是一个综合的配套工艺，针对不同的井况需要配套应用多种防磨技术，如何应用好现有的工艺技术，需要加强作业施工设计，如井下杆柱组合、管柱配置、底部抽油杆加重量、尾管的长度、抽油杆注塑扶正器、抗磨接箍的安装位置、间距、个数。因此建议引进专业的杆柱设计软件，优化井下杆柱配置；优选防偏磨工具，丰富防偏磨技术手段。目前在用的防偏磨工具有杆定位自动防偏扶正器、抗磨幅杆、JY防偏磨接箍、抽油杆旋转器、抽油杆扶正器和HDPE内衬油管，除抽油杆扶正器外，其它五种为10月份新引进的。今后通过观察其应用情况，对各类防偏磨工具适用的井况及效果做出分析评价，效果好的进行推广应用，不适应的要及时总结;加强日常维护性管理，优化生产参数。油井日常管理的好坏是决定油井免修期的重要因素之一；保持合理的沉没度。对低沉没度的井采取下调冲次的措施，减小惯性载荷，降低中和点下部抽油杆柱弯曲程度，减少偏磨发生比例，对高沉没度、高冲次的井，采取换大泵径、下调冲次措施；在满足提液要求的前提下，减少因生产参数不合理带来的管杆偏磨现象，尽量用小参数生产，选择合理的杆、管、泵配置。对能量充足的井采用大泵、低冲次生产，对供液不足的生产井，采用降次装置或低速电机生产，达到提高油井泵效和改善杆柱受力目的。
参考文献
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论文作者:郑伟华
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第17期
论文发表时间:2020/3/4
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