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1、油井偏磨综合防治工具与工艺我国各大油田生产井的约80%使用抽油机采油技术。偏磨腐蚀而造成油井检泵作业的工作量约占全年抽油机井检泵作业工作量总和的70%，管、杆的使用寿命也因偏磨腐蚀而缩短了40沧60%油井管杆偏磨现象十分普遍，由此造成的作业施工免修期短，抽油杆、油管报废严重，作业费用居高不下等问题，是多年来制约油井经济效益的一大难题。因此探索应用新技术、新工艺减少偏磨腐蚀,是降低采油成本的有效措施之一。归纳油井偏磨的三大因素：一是井身结构造成的偏磨，主要是井斜或井筒弯曲，随井斜角的增大，管杆偏磨加重。二是管、杆受力运动造成的偏磨主要是失稳弯曲，与生产参数相关。三是产出液造成的偏磨，油井含水越高
2、，矿化度越大，管杆腐蚀速率越大偏磨越严重。针对这一系列原因我公司研发了自润滑防腐高耐磨抽油杆接箍、抽油杆高耐磨碳纤维扶正器、抽油杆旋转器三种偏磨防治装置。一、自润滑防腐高耐磨抽油杆接箍抽油杆的磨损主要是接箍磨损，对抽油杆磨损部位的统计表明，抽油杆接箍磨损占抽油杆磨损的60%-70%,即抽油杆接箍偏磨造成抽油杆柱断脱是检泵作业的主要原因。解决的方法是在抽油杆接箍表面喷镀一层抗磨防腐保护层，如：表面镀铬接箍、表面镍磷镀接箍、表面镍合金粉末喷焊接箍等，经过表面处理的抽油杆接箍自身具有较好的防腐、耐磨特性，但在应用过程中，由于与其相配套的油管硬度低，而接箍本身硬度高，所以出现早期油管磨漏的严重问题，影
3、响了整体油井生产周期的延长。我公司研制的自润滑防腐高耐磨抽油杆接箍是在普通接箍上涂覆一层AO160耐磨耐蚀减磨涂层，经特殊表面处理工艺加工而成。自润滑防腐高耐磨抽油杆接箍具有耐磨损、耐磨蚀、减磨阻三大功效，既能保护接箍又能保护油管，防止和减缓他们的磨损。产品特点：1、AO160耐磨耐蚀减磨涂层根据金属合金学原理设计，确保了涂层在井下工况中的耐腐蚀性能。2、涂层的的成分、组织结构、硬度与油管相差很大，阻止和延迟了最初粘着磨损的发生。3、涂层的高硬度减缓了接箍本身的磨粒磨损。4、A0160涂层中特有的成分在涂层（接箍硬表面）与油管（软表面）摩擦过程中,以片状形式转移到油管表面，降低了接箍和油管之间
4、的摩擦系数，起到自润滑作用，保护和减缓了油管表面的磨损。图1东昊自润滑防腐高耐磨抽油杆接箍具体技术参数：接箍涂层硬度为HRC563，基体硬度为HRC123;接箍涂层厚度大于等于0.25mm涂层与接箍基体结合强度大于484Mpa涂层孔隙率：2%接箍尺寸符合SY/T5029-2003标准。和普通抽油杆接箍相比具有以下优势：1、自润滑防腐高耐磨抽油杆接箍耐磨性比普通接箍大大提高，在恶劣条件下提高尤其显著，使用寿命提高了10倍。2、使用自润滑防腐高耐磨抽油杆接箍后对油管的磨损降低了3倍。3、摩擦阻力降低了15%-35%节约地面电能，提高了作业安全性，减少事故发生率。二、抽油杆高耐磨碳纤维扶正器减少抽油
5、杆及接箍与油管的表面接触目前主要采用抽油杆扶正器扶正。目前广泛使用的扶正器材料主要是增强尼龙6。虽然能耐温、耐磨，耐矿化度、耐腐蚀、易加工成型，但耐磨性还不能适应生产需要，自润滑性有待提高。扶正器外径为57.5-58mm,19mm抽油杆接箍外径为42mm因此最大允许偏磨消耗量为8mm部分偏磨井在使用不到3个月扶正器半径已缩小至18mm已低于抽油杆接箍半径21mm因此超过3个月后，抽油杆与油管就又开始摩擦了。我公司针对油井偏磨的根本原因以及以往防偏磨工艺存在的不足，经过几年图2东昊高耐磨碳纤维扶正器的试验开发。研制出专门用于严重偏磨油井的抽油杆高耐磨碳纤维扶正器。该产品由高强度接箍本体和高耐磨扶
6、正体组成。高强度接箍本体经过特殊表面处理，具有很强的耐腐蚀性；高耐磨扶正体由碳纤维纳米复合材料加工而成，具有极高的耐磨性和自润滑性，耐磨性是普通尼龙的6倍以上，与金属之间摩擦系数很低。在采油生产中，抽油杆碳纤维防偏磨接箍取代原有的接箍，其与油管之间形成自润滑摩擦副，既保护自己不磨损，又不磨损油管，大大降低了抽油杆与管柱之间的摩擦力，减少了磨损，降低了能耗，是一种高效实用的防偏磨措施。首先比较抽油杆高耐磨碳纤维扶正器与增强尼龙扶正器在水中与金属对磨的滑动摩擦系数:项目材料玻纤增强尼龙6碳纤维纳米复合材料滑动摩擦系数0.320.07碳纤维纳米复合材料在水中与金属对磨的滑动摩擦系数与玻纤增强尼龙6比
7、较相差将近5倍,在相同接触压力条件下的滑动摩擦力也相差将近5倍,这样不但减少了自身的磨损，而且也减少了与之对磨的油管的磨损。F面是不同对磨组合的磨耗率变化:对磨组合件不同面压磨耗率10(kg/cm2)mg/cn2hr20(kg/cm2)mg/cnihr30(kg/cm2)mg/cn2hr玻纤增强尼龙61235610碳钢0.212334.5碳纤维纳米复合材料0.160.30.450.81.11.8碳钢0.010.040.050.080.090.1另外,与玻纤增强尼龙6相比碳纤维纳米复合材料的韧性更好，更耐冲击,克服了尼龙扶正器在作业下抽油杆和正常生产时受撞击出现破损、掉块，出现卡泵事故的缺点，下
8、面是两种材料冲击强度和延伸率比较。项目悬臂梁缺口冲击强度断裂延伸率材料(KJ/m2)(%碳纤维纳米复合材料665.29120玻纤增强尼龙634014抽油杆高耐磨碳纤维扶正器的优点体现在高耐磨扶正体具有极低地滑动摩擦系数，大大降低了引起磨损的摩擦力，而且表面硬度低、抗冲击性能好。不但自身十分耐磨损，而且不磨损与之对磨的油管。克服了抗磨抽油杆接箍磨损油管的缺陷和尼龙扶正器在作业下抽油杆和正常生产时受撞击出现破损、掉块，出现卡泵事故的缺点，同时降低了管杆之间的摩擦阻力，降低了能耗，是一种安全、高效、实用的防偏磨产品。三、XZQ-III型抽油杆旋转器XZQ-III型抽油杆旋转器通过自身旋转装置，经过拉
9、绳使抽油杆柱缓慢顺时针旋转，有效减缓管、杆偏磨的程度，并杜绝抽油杆脱扣事故的发生，减轻振动对杆柱的伤害，减少砂卡活塞的几率，延长管、杆使用寿命。基本参数见下表。技术参数高度mm宽度mm重量kg转速次/d光杆mm机型悬绳间距mm极限负荷t169227306-18385-14180-24024图3东昊XZQ-III型抽油杆旋转器产品特点：（1）、防偏磨因抽油杆旋转抗磨减载装置自动带动抽油杆转动，能使抽油杆与井壁偏磨位置从15度扩大到360度，从而能使磨损周期提高24倍，有效地避免因偏磨造成的一切损失。（2）、防脱扣由于该装置始终带动抽油杆单向转动，故能使抽油杆接头始终处于“扭紧”状态。因而可有效地
10、防止因接箍脱扣而造成的停井事故。（3）适应性强主要应用于单项采取抽油杆扶正措施后发生扶正块磨损失效井，特别应用于偏磨井段长、偏磨点靠上、原油物性较差如粘度较大时，不宜采取抽油扶正措施，以减少抽油杆阻力的机采井，另外该装置可与扶正工艺配套综合实施。（4）成本低本装置成本低廉，而且不需要额外的动力即可运行工作，在降低能耗方面有着较咼的优越性。5）转速具有可调整性抽油杆旋转抗磨减载装置设计有转速调节机构，故可根据不同油井工况要求对转速进行方便的调整。（6）结构紧凑体积小，重量轻，便于安装、拆卸、调整。抽油杆与油管偏磨腐蚀的主要原因是井斜、抽油杆柱弯曲、高含水和产出液的强腐蚀性。综合含水上升使偏磨腐蚀更加明显，而介质的强腐蚀性加速了偏磨腐蚀。针对油井的不同情况，制定综合的防治措施才能达到防治偏磨腐蚀的良好效果，进而取得最佳的经济效益。根据试验经验，针对长庆油田油井偏磨腐蚀的特点，根据“防、治结合”的原则以及实际情况可以选用上述三种工具的一种或多种组合进行油井偏磨防治。对于一般偏磨井可选用上面三者之一进行防治，对严重偏磨井使用抽油杆旋转器与自润滑防腐高耐磨抽油杆接箍的组合效果最佳。通过使用这几种装置，再配合加药防腐，调整生产参数等措施，必然能对偏磨腐蚀取得良好的防治效果。
