钻采工艺油田化学有杆泵井偏磨腐蚀原因探析及防治卢刚陈杰2，曾保森胡义1（1胜利油田孤岛采油厂管理101队2华北油田采油工艺研究院）因素主要有井身结构、杆柱受交变载荷、产出液高含水及腐蚀介质等。为此，采取环空掺缓蚀剂、下镍磷镀油管及抽油杆、下塑胶抽油杆扶正器及下射流泵措施，取得了较好的效果，有效延长了抽油机井的检泵周期。

　　胜利油田孤岛采油厂下馆陶单元共有油井64口，其中抽油机开井45口，占总井数的70.3.由于井斜、综合含水的上升和产出液的强腐蚀性，抽油机井中油管与抽油杆的偏磨腐蚀现象日趋严重。1999年由于偏磨腐蚀而作业的有94口，偏磨腐蚀井占频繁作业井的72.9，因偏磨腐蚀而缩短了50~70.其中，新井GD1―3―907井开井不到90d由于油管严重偏磨腐蚀产生漏失躺井。3年来，累计造成直接经济损失200多万元，间接经济损失400多万元，偏磨腐蚀已成为影响该区块油井正常生产的重要因素。因此，应用新工艺、新技术减少偏磨腐蚀，是降低成本的有效措施。

　　偏磨腐蚀因素分析偏磨是由于抽油杆或油管弯曲变形引起相互间的摩擦作用而造成的金属损失。产生杆、管弯曲变形的原因有井斜、套变及抽油过程中杆管的受力不均等。而产出介质的强腐蚀性是偏磨的催化剂。

　　1.井斜、套变及偏磨产生的力学分析井斜分自然井斜和斜井。前者是在钻井过程中，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，一般油井井深超过600~800m，会出现扭曲现象。随着钻井技术的发展和油田开发需要，定向斜井不断增多。例如，GD1―7X904井、井斜达到10°以上，水平位移86m以上。

　　套变是地层蠕变造成，井段出现弯曲变形，产生由于套变和井斜，使油管生产弯曲。而抽油机运行中，抽油杆柱受交变载荷的影响产生弯曲变形，从而造成管杆偏磨。上冲程时，液柱作用在柱塞和杆柱上，杆柱受拉伸直，而油管承受自身重力、液柱与油管间的摩擦力、衬套与柱塞间半干摩擦力及吸入液体通过固定阀的液流阻力，四个力的综合作用加大了油管的变形，从而使偏磨产生；下冲程时，液柱作用在油管上，使油管伸直，而抽油杆柱承受自身重力、杆柱与液柱间的摩擦力、衬套与柱塞间半干摩擦力及吸入液体通过排出阀的液流阻力，此时四个方向的力的平衡点为中性点，在中性点以上，杆柱受拉伸直，中性点以下，杆柱受压而弯曲，从而产生偏磨。

　　2.偏磨腐蚀偏磨和腐蚀的结合，比单纯的偏磨或腐蚀危害更大，因为偏磨可除去管杆壁上的缓腐蚀产物，从而加速磨损面的腐蚀，其影响因素主要有两项，即产出液含水及介质。

　　21综合含水的影响当油井产出液的含水大于74.02时产生液换相：同时，产出液中的腐蚀还原菌可在烃类物质条件下把水中的S42还原成s2-4，从而加快偏磨腐蚀。

　　此外，由于管杆的偏磨，使其偏磨表面产生热能，从而使管、杆表面铁分子活化，而产出液具有强腐蚀性，使偏磨处优先被腐蚀。而因为偏磨处表面被活化，使其成为电化学腐蚀的阳极，从而形成了大阴极小阳极的电化学腐蚀，而产出液是强电解质，具有强腐蚀性，对电化学腐蚀起到一个催化作用，更加剧了腐蚀。腐蚀产生后，管杆偏磨表面更粗糙，磨损也更为严重。偏磨和腐蚀相互作用，相互促进，二者结合具有更大的破坏性。

　　偏磨腐蚀的防治孤岛油田下馆陶单元1999年产出液中矿化度为主，pH值低，在5.0 ~6.5（显弱酸性）偏磨腐蚀严重。几年来，针对上述特点，采油厂以防治结合的原则，对偏磨腐蚀井采取一系列的新工艺、新技术。

　　1.环空掺缓蚀剂加缓蚀剂是解决油井井眼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。

　　2、SG―21五种缓蚀剂的室内实验，选取浓度为150 ~200mg/L的LG―8缓蚀剂在GD1―4―504及GD1―4N8井进行了现场实施。此间，采取“少量多次”加药新工艺，缩短加药周期（3d/次）防腐效果明显，油井免修期延长到400d以上。

　　2.下镍磷镀油管、抽油杆管、杆等的材质耐腐蚀性差，也是偏磨腐蚀的重要因素之一，由于油井的产出液具有强腐蚀性，而所用的油管耐腐蚀性能达不到要求，油管表层涂料的强度和耐蚀性较差，再加上许多油井存在偏磨，因此，油管腐蚀、磨损严重，甚至穿孔和磨蚀成裂缝。

　　6―61三口油井进行现场应用，实施后，免修期由原来的82d提高到168d. 3下塑胶抽油杆扶正器在治理偏磨方面，滚轮式和滚珠式扶正器由于不耐腐蚀及易卡轮的原因，目前已较少应用，而塑胶扶正器具有较强的耐磨耐腐蚀性能。1998年，在GD卜7―4等8口井应甩延长检泵周期150d以上，取得了较好的效果。

　　4改投射流泵射流泵具有泵挂深、扬程高、排量调节范围宽，可液力起下泵等特点，适用于供液能力强的高含水井、出砂井及腐蚀严重井，而且该泵无运动件，可从根本上解决偏磨。1999年，为解决偏磨腐蚀，在GD1―5― 62等6口井实施，效果良好，平均免修期提高了近300d.结论与建议（1）环空掺缓蚀剂工艺简单操作方便，能有效降低腐蚀，减少偏磨腐蚀。

　　（2）使用镍磷镀油管、抽油杆及塑胶扶正器可以提高管杆及扶正器的强度和耐腐蚀性，从而有效延长偏磨腐蚀井的免修期。

　　（3）使用射流泵采油技术，可从根本上消除偏磨，降低腐蚀，是解决偏磨腐蚀的有效途径。

　　（4）解决偏磨腐蚀的其它建议：①应用低坐封载荷封隔器（坐封载荷20~40kN）及坐封吨位控制器，减少油管在坐封时的弯曲，从而减少偏磨；②在抽油杆和油管上安装旋转装置，定时转动管杆，增加摩擦面；（3）采用长冲程、低冲次生产参数、加深尾管及在杆柱底部配置加重杆王鸿勋，张琪。采油工艺原理。北京：石油工业出版治对策。石油矿场机械，1999，28（5）15~19|4孙爱军，李士瑞，等。抽油杆管磨损问题的探讨及预防及技术对策。石油机械，2000，28（6）：32~33.