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【摘要】本文首先根据油井井斜数据应用三维绘图软件绘制井眼轨迹三维图象，然后有针对性地进行力学计算、分析，依据计算结果进行油井综合防偏磨设计。
【关键词】抽油杆 防偏磨 侧钻井 应用
1 前言
随着钻井技术的发展水平井、侧钻水平井、大斜度定向井、在中石化油田华北分公司镇泾厂红河油田逐年增多，这些油井由于井身结构原因造成采油过程中抽油杆管偏磨的问题日渐突出，有些油井甚至被迫关井停产，由于抽油机井杆、管偏磨问题造成修井作业的油井不在少数，且呈逐年严重的趋势。而以往的措施，主要是安装各种抽油杆扶正器，治理的手段单一，缺少预防措施，主要原因是对抽油机井杆、管偏磨机理没有一个准确的认识，采取的措施有效率偏低，因此搞清楚抽油机井杆、管偏磨机理是有效预防和治理杆、管偏磨的关键。
2 造成偏磨的原因
（1）对于水平井、侧钻水平井、大斜度定向井抽油杆在上、下冲程往复运动时与油管接触而产生磨损，尤其是全角变化率大的地方现场磨损严重，这种磨损不仅伤害抽油杆接箍，同时也损坏油管。这样生产一段时间后，严重的会造成杆脱、管漏等事故。
（2）另外，在抽油过程中，抽油杆和油管不断承受着交变载荷，上冲程时抽油杆被拉直，而中性点以下部分的油管发生弯曲；下冲程时油管受力被拉直而中性点以下部分的抽油杆发生弯曲，从而导致杆、管磨损甚至失效。
（3）封隔器坐封造成油管弯曲，导致管杆偏磨；
（4）产出液中含有聚合物改变了杆柱的受力状态，导致管杆偏磨；
（5）抽油系统在工作中，由于杆管在径向上基本不发生转动，抽油杆有规律地重复运动，造成管杆总是在同一方向、同一部位上发生摩擦，很容易造成摩擦部位的管杆失效；
（6）产出液对杆管的腐蚀加快了偏磨速度。
3 抽油杆柱综合防偏磨技术系统组成及技术原理
3.1 抽油机井抽油杆柱综合防偏磨技术系统组成
系统主要由抽油杆或抽油光杆：
（1）抽油杆防脱器；
（2）抽油杆接箍或防偏磨器；
（3）油管；
（4）抽油杆抗弯防磨副；
（5）抽油杆旋转器；
（6）抽油泵柱塞；
（7）游动凡尔；
（8）抽油泵泵筒；
（9）固定凡尔；
（10）套管；
（11）油层；
（12）组成的油井抽油杆柱综合防偏磨抽油系统。
在抽油过程中抽油杆防脱器与抽油杆旋转器配合使用可实现抽油杆柱旋转，加之在杆柱上安装使用抽油杆防偏磨器、抗弯防磨副、抗磨接箍等工具组成油井综合防偏磨技术。该技术中所使用的井下工具安装简单，无须改变地面和井下设备，原理可靠，理论依据充分，适用于有一个或多个狗腿抽油机井的采油。井下抽油杆旋转器是一种多功能的井下工具，不但能使抽油杆柱旋转，而且能起到抽油杆井下减震器的作用，具有超冲程效果，提高抽油机井泵效，延长检泵周期。
4 现场试验
4.1 抽油杆旋转器试验
4.1中石化油田华北分公司镇泾厂红河油田曙平1-5井：
该井2010年2月大修侧钻，3月7日投产。5月7日，抽油杆柱第40根接箍磨断、蜡堵，检泵。8月8日，抽油杆柱第37根接箍处再次磨断，检泵。生产至10月20日不出，经测试为油管漏失。10月29日进行检泵作业，在杆柱上加装了抽油杆旋转器，以防止偏磨抽油杆柱。
抽油泵 ：φ44×3 整筒泵，Ⅰ级间隙，泵挂 1800m m。D级抽油杆组合：φ19×800m，φ22×600m，φ25×400m。抽油机 CYJ10-3-53HB ：冲程3m，冲次6次/min。
从下至上的安装顺序：抽油泵柱塞-φ19抽油杆-泄油器碰块-φ19抽油杆-滚轮接箍-抽油杆旋转器-φ19抽油杆-φ22抽油杆-防脱器-φ25抽油杆-光杆。
从试验井中可以看到，其全部为泵挂1800m以上的深井。特别是曙平1-5井井抽油杆已经被磨断两次，当应用抽油杆旋转器后，生产比较平稳，各项指标稳中有升。由于抽油杆旋转器具有井下减震器的作用，并有使抽油泵柱塞产生超冲程效应，因而抽油杆在油管中发生扭转、弯曲所造成的冲程损失得以减弱或克服，所以抽油泵泵效得以提高。曙平1-5井泵效提高7%，镇泾2-12井泵效提高3%。
4.2 综合防偏磨试验
4.2.1中石化油田华北分公司镇泾厂红河油田镇泾3-47井
该井钻井深度为2 2 9 0 m，井斜角α=17°，垂直段为400m，水平位移为370m，2175～2143 层数：2，厚度：32，热线生产，2000-12-21 卡作业，2001-09-30杆漏，2010-10-08投产，10-11-21杆漏，10-12-17空心杆断， 2011-02-14杆漏，2011-04-05杆断停。2011-07-2该油管配合综合防偏磨技术，泵挂：1800m；抽油泵：φ44×6 ；油管：φ73，1900m。
抽油杆组合：φ25：400m；φ22：600m；φ19：800m；抽油机：CYJY12-5-73（HB）S=5m，n=1.8次/min。经过资料分析和计算，对油管及抽油杆中性点等都已经有定量概念和定性认识。在防偏磨设计上就可以针对性地采取措施。该井抽油泵下在倾斜段，抽油泵的偏磨也应给予考虑。采取的措施是：在泵上第一根抽油杆处加装抽油杆防偏磨器，在泵上130m（1670m）附近安装抽油杆旋转器；根据油管、抽油杆中性点附近易造成弯曲失稳，采取在抽油杆中性点附近，即在泵上300m（1500m）和325m（1477.4m）处安装两套抗弯防磨装置，在井口以下425m～520m，安装4套抗弯防磨装置，在610～660m，安裝3套抗弯防磨装置，在722m附近安装抽油杆防脱器。安装抽油杆防偏磨器30套。
2011年7月19日，开始正常运转，到8月28日，累计产液240.4m3，累计产油141t，平均日产油3.6t。
5 结论
（1）抽油机井抽油杆柱旋转及其综合防偏磨工艺技术是一项为解决抽油杆柱偏磨，延长抽油杆使用寿命而研制的新型工艺技术；
（2）抽油机井抽油杆柱旋转工艺技术中，防脱器与抽油杆旋转器配合使用就可达到使抽油杆柱旋转，所使用的井下工具简单，无须改变地面和井下设备；
（3）抽油机井抽油杆柱综合防偏磨工艺技术原理可靠，理论依据充分；
（4）抽油机井抽油杆柱旋转工艺技术适用于具有明显中性点的油井，对每口油井都要有针对性地进行设计、计算才能达到比较理想的效果；
（5）井下抽油杆旋转器是一种多功能的井下工具，不但能使抽油杆柱旋转，而且能起到抽油杆井下减震器的作用，具有超冲程效果，提高抽油机井泵效，延长检泵周期；
（6）抽油机井抽油杆柱综合防偏磨技术需要进一步现场试验和观察。
参考文献
[1] [美]扎巴.深井泵采油[J].石油工业出版社1983，63
[2] 李淑芳，甘子泉.直井抽油杆扶正器安装位置及安装间距.石油机械，1999（1）： 52-55
【关键词】抽油杆 防偏磨 侧钻井 应用
1 前言
随着钻井技术的发展水平井、侧钻水平井、大斜度定向井、在中石化油田华北分公司镇泾厂红河油田逐年增多，这些油井由于井身结构原因造成采油过程中抽油杆管偏磨的问题日渐突出，有些油井甚至被迫关井停产，由于抽油机井杆、管偏磨问题造成修井作业的油井不在少数，且呈逐年严重的趋势。而以往的措施，主要是安装各种抽油杆扶正器，治理的手段单一，缺少预防措施，主要原因是对抽油机井杆、管偏磨机理没有一个准确的认识，采取的措施有效率偏低，因此搞清楚抽油机井杆、管偏磨机理是有效预防和治理杆、管偏磨的关键。
2 造成偏磨的原因
（1）对于水平井、侧钻水平井、大斜度定向井抽油杆在上、下冲程往复运动时与油管接触而产生磨损，尤其是全角变化率大的地方现场磨损严重，这种磨损不仅伤害抽油杆接箍，同时也损坏油管。这样生产一段时间后，严重的会造成杆脱、管漏等事故。
（2）另外，在抽油过程中，抽油杆和油管不断承受着交变载荷，上冲程时抽油杆被拉直，而中性点以下部分的油管发生弯曲；下冲程时油管受力被拉直而中性点以下部分的抽油杆发生弯曲，从而导致杆、管磨损甚至失效。
（3）封隔器坐封造成油管弯曲，导致管杆偏磨；
（4）产出液中含有聚合物改变了杆柱的受力状态，导致管杆偏磨；
（5）抽油系统在工作中，由于杆管在径向上基本不发生转动，抽油杆有规律地重复运动，造成管杆总是在同一方向、同一部位上发生摩擦，很容易造成摩擦部位的管杆失效；
（6）产出液对杆管的腐蚀加快了偏磨速度。
3 抽油杆柱综合防偏磨技术系统组成及技术原理
3.1 抽油机井抽油杆柱综合防偏磨技术系统组成
系统主要由抽油杆或抽油光杆：
（1）抽油杆防脱器；
（2）抽油杆接箍或防偏磨器；
（3）油管；
（4）抽油杆抗弯防磨副；
（5）抽油杆旋转器；
（6）抽油泵柱塞；
（7）游动凡尔；
（8）抽油泵泵筒；
（9）固定凡尔；
（10）套管；
（11）油层；
（12）组成的油井抽油杆柱综合防偏磨抽油系统。
在抽油过程中抽油杆防脱器与抽油杆旋转器配合使用可实现抽油杆柱旋转，加之在杆柱上安装使用抽油杆防偏磨器、抗弯防磨副、抗磨接箍等工具组成油井综合防偏磨技术。该技术中所使用的井下工具安装简单，无须改变地面和井下设备，原理可靠，理论依据充分，适用于有一个或多个狗腿抽油机井的采油。井下抽油杆旋转器是一种多功能的井下工具，不但能使抽油杆柱旋转，而且能起到抽油杆井下减震器的作用，具有超冲程效果，提高抽油机井泵效，延长检泵周期。
4 现场试验
4.1 抽油杆旋转器试验
4.1中石化油田华北分公司镇泾厂红河油田曙平1-5井：
该井2010年2月大修侧钻，3月7日投产。5月7日，抽油杆柱第40根接箍磨断、蜡堵，检泵。8月8日，抽油杆柱第37根接箍处再次磨断，检泵。生产至10月20日不出，经测试为油管漏失。10月29日进行检泵作业，在杆柱上加装了抽油杆旋转器，以防止偏磨抽油杆柱。
抽油泵 ：φ44×3 整筒泵，Ⅰ级间隙，泵挂 1800m m。D级抽油杆组合：φ19×800m，φ22×600m，φ25×400m。抽油机 CYJ10-3-53HB ：冲程3m，冲次6次/min。
从下至上的安装顺序：抽油泵柱塞-φ19抽油杆-泄油器碰块-φ19抽油杆-滚轮接箍-抽油杆旋转器-φ19抽油杆-φ22抽油杆-防脱器-φ25抽油杆-光杆。
从试验井中可以看到，其全部为泵挂1800m以上的深井。特别是曙平1-5井井抽油杆已经被磨断两次，当应用抽油杆旋转器后，生产比较平稳，各项指标稳中有升。由于抽油杆旋转器具有井下减震器的作用，并有使抽油泵柱塞产生超冲程效应，因而抽油杆在油管中发生扭转、弯曲所造成的冲程损失得以减弱或克服，所以抽油泵泵效得以提高。曙平1-5井泵效提高7%，镇泾2-12井泵效提高3%。
4.2 综合防偏磨试验
4.2.1中石化油田华北分公司镇泾厂红河油田镇泾3-47井
该井钻井深度为2 2 9 0 m，井斜角α=17°，垂直段为400m，水平位移为370m，2175～2143 层数：2，厚度：32，热线生产，2000-12-21 卡作业，2001-09-30杆漏，2010-10-08投产，10-11-21杆漏，10-12-17空心杆断， 2011-02-14杆漏，2011-04-05杆断停。2011-07-2该油管配合综合防偏磨技术，泵挂：1800m；抽油泵：φ44×6 ；油管：φ73，1900m。
抽油杆组合：φ25：400m；φ22：600m；φ19：800m；抽油机：CYJY12-5-73（HB）S=5m，n=1.8次/min。经过资料分析和计算，对油管及抽油杆中性点等都已经有定量概念和定性认识。在防偏磨设计上就可以针对性地采取措施。该井抽油泵下在倾斜段，抽油泵的偏磨也应给予考虑。采取的措施是：在泵上第一根抽油杆处加装抽油杆防偏磨器，在泵上130m（1670m）附近安装抽油杆旋转器；根据油管、抽油杆中性点附近易造成弯曲失稳，采取在抽油杆中性点附近，即在泵上300m（1500m）和325m（1477.4m）处安装两套抗弯防磨装置，在井口以下425m～520m，安装4套抗弯防磨装置，在610～660m，安裝3套抗弯防磨装置，在722m附近安装抽油杆防脱器。安装抽油杆防偏磨器30套。
2011年7月19日，开始正常运转，到8月28日，累计产液240.4m3，累计产油141t，平均日产油3.6t。
5 结论
（1）抽油机井抽油杆柱旋转及其综合防偏磨工艺技术是一项为解决抽油杆柱偏磨，延长抽油杆使用寿命而研制的新型工艺技术；
（2）抽油机井抽油杆柱旋转工艺技术中，防脱器与抽油杆旋转器配合使用就可达到使抽油杆柱旋转，所使用的井下工具简单，无须改变地面和井下设备；
（3）抽油机井抽油杆柱综合防偏磨工艺技术原理可靠，理论依据充分；
（4）抽油机井抽油杆柱旋转工艺技术适用于具有明显中性点的油井，对每口油井都要有针对性地进行设计、计算才能达到比较理想的效果；
（5）井下抽油杆旋转器是一种多功能的井下工具，不但能使抽油杆柱旋转，而且能起到抽油杆井下减震器的作用，具有超冲程效果，提高抽油机井泵效，延长检泵周期；
（6）抽油机井抽油杆柱综合防偏磨技术需要进一步现场试验和观察。
参考文献
[1] [美]扎巴.深井泵采油[J].石油工业出版社1983，63
[2] 李淑芳，甘子泉.直井抽油杆扶正器安装位置及安装间距.石油机械，1999（1）： 52-55