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摘 要：目前抽油机井杆管偏磨是各大油田普遍存在的问题。特别对于进入中后期开采阶段的油田，偏磨井数逐年增加。由于杆管的偏磨，加速了杆、管、泵的损坏，增加了检泵作业工作量和采油成本，影响了油田的开发。因此，为了维持油田的正常生产，提高经济效益，研究解决抽油杆与油管的偏磨问题有着重大的实际的意义。本文就杆管偏磨的现象和机理进行了深入的探讨，并结合目前国内外各种防偏磨技术提出适合我油田有效防治措施。
关键词：抽油机井 杆管偏磨 防治措施
抽油机井采油是有杆泵抽油的主体，也是石油工业的传统的采油方式，是迄今为止一直占主导地位的人工举升方式。然而，在世界各国油田的抽油机井采油系统中，由于杆管偏磨造成的油井事故广泛存在。随着下泵深度增加、偏磨问题呈上升的趋势，每年因此造成的经济损失巨大。因此，根据油井的偏磨现状，分析偏磨机理，找到切实有效的防治方法，对提高油井生产水平，减轻偏磨造成的影响，减少作业，节约采油成本具有重要的实际意义。
一、杆管偏磨现状
在石油开发过程中，由于抽油杆和油管之间的摩擦造成了杆管的损坏，严重的将导致断脱或漏失躺井，这就是通常说的偏磨。随着油田开发进入中后期，我厂应用注聚采油，油井见聚合物后偏磨问题越来越突出，导致杆管磨损、油管漏失、抽油杆断脱现象不断增加。
二、抽油机井管杆偏磨的危害
一般来说，节箍偏磨要比抽油杆整体偏磨严重，严重时可将抽油杆母扣磨平，油管则表现为被磨出一条平行于轴心的凹槽，甚至磨出一条裂缝。而且，一般来说下泵越深，偏磨越严重。管杆偏磨造成了杆断、杆脱、管漏、管断等，导致抽油机井作业维护工作量居高不下，管杆报废率高，因而缩短管杆使用寿命、降低有杆泵免修期、降低泵效、减少有效生产时间等，不仅造成油井生产效率降低，还增加了油田生产成本。
三、造成抽油井管杆偏磨的原因
1.井身结构
井身结构套管弯曲造成生产管柱弯曲，导致管杆偏磨。对于斜井，其井身结构与垂直方向有一定的角度，如抽油泵下在套管弯曲点以下，泵上油管会随套管一起弯曲，导致抽油杆与油管摩擦。即使是直井，因目前的钻井技术不可能保证井身完全垂直，套管在某一段也会出现弯曲现象，特别是狗腿弯曲当油管下入后，随着套管弯曲，从而造成杆管之间的摩擦。
2.封隔器坐封造成油管弯曲，发生管杆偏磨
大港油田经过长时间开发，同一口油井中射开层位多，有30%的油井带封隔器生产，而封隔器坐封需要一定的坐封重力，会导致油管弯曲；并且坐封重力愈大，油管弯曲程度愈大，管杆偏磨也就愈严重。
3.杆柱在工作中受交变载荷的影响产生弯曲变形，从而造成杆管偏磨
抽油机上冲程时，抽油杆柱受拉；下冲程时，由于抽油杆和活塞受油管中液体阻力的影响，杆柱上下受力不一致，在抽油杆柱上形成一个受力中合点，中合点上部杆柱受向上的拉力，中合点下部杆柱受向下的重力。下冲程受压的部分杆柱就会弯曲变形，与油管发生偏磨。
4.杆管断脱和失效
抽油杆管在工作中，由于杆管在径向上基本上不发生转动，抽油杆有规律地往復运动，造成杆管总是在同一方向、同一部位上发生摩擦，很容易造成摩擦部位的杆管断脱和失效。
5.产出液对杆管的腐蚀加快了偏磨速度
杆管材质及表层涂料的强度和耐腐蚀性不同。杆管耐腐蚀性和寿命不一样，腐蚀和偏磨可以互相促进，当管杆磨损以后，就加快了腐蚀的速度，而管杆被腐蚀后，其强度降低，磨损的速度也会加快。
6.油井结蜡导致偏磨
油井结蜡对抽油杆柱受到的液体摩擦力、柱塞与泵筒间的摩擦力以及液体通过游动阀时的阻力影响较大。当抽油杆或油管结蜡时，使油管内径缩小，而抽油杆外径增大，特别是抽油杆结箍，致使经过结蜡点的抽油杆所受的液体摩擦力大于其它部位受到的摩擦力，极易导致结蜡点上部的抽油杆柱产生弯曲，从而发生偏磨。
7.杆管弹性变形造成弯曲偏磨
抽油杆在往复运动弯曲和变形是造成杆管偏磨的基本原因。抽油机在运行过程中，抽油杆柱在交变载荷的作用下会产生弯曲变形。上冲程时，液柱载荷由油管转移到抽油杆上，中和点以下的这一段油管因卸载而发生弹性收缩产生螺旋弯曲，造成抽油杆、油管相互接触摩擦。其相互接触摩擦又增加了抽油机光杆载荷，抽油杆接箍通过油管接箍时将产生强烈的震荡而产生振动载荷，同时又增加了抽油杆上行时对油管的横向压力，增加了上行的摩擦阻力，加剧杆管的偏磨损伤。 下冲程时，液柱载荷由抽油杆柱转移到油管上，抽油杆卸载发生弹性收缩产生螺旋弯曲。下行时还将受到柱塞与泵筒间摩擦阻力及液流通过柱塞产生的阻力和井液对抽油杆的浮力，因此抽油杆柱下部容易受阻发生弯曲，造成杆、管相互接触摩擦形成偏磨。这种相互接触摩擦所造成的偏磨损伤随泵深的增加、生产参数（冲次过高）、等因素的影响越来越严重。
8.油井参数的影响造成偏磨
抽油机井冲程、冲次、沉没度以及泵径都会影响杆管偏磨。在理想状态下，抽油杆全部重量应该加载到抽油机驴头上，上、下冲程换向时抽油杆下行速度与驴头速度同步，抽油杆柱处于拉伸状态。但在实际生产中，抽油杆下行受到井液的阻力作用、杆管以及柱塞与泵筒之间的摩擦阻力。为了提高产液能力，由于生产参数不合理，相当一部分油井由于冲次过快，抽油杆下行速度滞后于驴头的运动速度， 造成中和点以下的抽油杆几乎全部处于受压状态，产生受压弯曲变形的抽油杆与油管发生接触摩擦，进一步加剧了偏磨的严重性。泵径越大，抽油杆下行受到的阻力越大，抽油杆发生弯曲变形的可能性越大，杆管偏磨的几率也越大。
9.井口回压对偏磨
油井井口回压的存在，无疑增加了抽油时的悬点载荷，当井口回压增加时，相当于增加了抽油杆的重力，上冲程悬点载荷增加，下冲程载荷降低。井口回压过高，悬点载荷增大，亦可造成泵的漏失。在井偏斜情况下，会导致抽油杆与油管偏磨加剧。 10.管杆干磨
间隙出油井不出油时，管杆干磨，管杆接触面的摩擦阻力增加，加剧了管杆偏磨。
11.含砂的影响
在井液含砂量高的环境中， 管杆之间存在砂粒的研磨作用， 可加快杆管偏磨的速度，更容易造成油管漏失和油杆断脱。
四、管杆偏磨防治措施
针对以上偏磨的特点，根据防治结合的原则，结合现场实际对偏磨抽油井采取以下防治措施。
1.加长尾管和油管锚定
加长尾管仅能减轻管柱弹性弯曲。油管锚定来防止或减缓管杆偏磨。油管锚定又有机械预张力锚定。液压张力锚定，支撑式锚定三种。
2.严格按设计施工
封隔器坐封应按施工设计完成，一般为60-80KN，即保证封隔器座封严密，又不使油管弯曲，要严格把好设计关。
3.抽油杆扶正器
在抽油杆柱的弯曲部位安装尼龙（滚轮，叶片）扶正器，将抽油杆柱与油管之间的钢对钢的接触滑动摩擦转化为扶正器与油管之间的接触滑动或滚动摩擦，从而达到了减轻管杆偏磨。
4.加加重杆。
把加重杆下在活塞上面，即抽油杆的底部，目的是防止杆柱底部抽油杆弯曲的有效方法。它能使杆柱中和点下移，且可以降低杆柱的交变应力幅度、延长抽油杆疲劳断裂周期。加重杆也同样需要扶正防偏磨。
5.抽油杆旋转器
在现有技术情况下采用抽油杆旋转装置，通过自动旋转抽油杆改变油管与抽油杆的偏磨面，让抽油杆整个圆周都参加磨损，使磨损面均匀分布，从而达到延长抽油杆使用寿命的目的。
6.油管旋转
在采油作业中，合理的对油管进行旋转可以有效减缓油管局部过度磨损，延长油管使用寿命。
7.加缓蚀剂
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。
8.合理调整生产参数
在保持产液量不变的情况下，由短冲程、高冲次，采用长冲程、低冲次，增加偏磨面积，减少偏磨次数，以达到延长油管和抽油杆使用寿命。
9.优化抽油杆柱组合
增加优化多级杆组合，使抽油杆柱的中和点下移，减少抽油杆柱弯曲，减少偏磨。
10.应用新技术、空心抽油杆技术
空心杆抽油是用空心桿代替油管和实心抽油杆，将泵筒直接悬挂在套管上，用空心杆带动柱塞完成抽油过程。该技术泵效高，可降低成本，减少劳动强度，能直接解决由实心杆和油管组成的管柱所无法避免的管杆偏磨问题。
11.连续抽油杆
连续抽油杆因为是一根连续的抽油杆没有接箍，能有效延缓管杆之间的偏磨程度，较好解决管杆偏磨问题，延长管杆使用寿命，使用效果好，但是由于投入费用高。
五、结论和建议
1.结论
根据杆管偏磨现状，通过探讨研究抽油机井管杆偏磨的危害、造成抽油井管杆偏磨的原因及管杆偏磨防治措施。由于偏磨成因及防偏磨措施有多种多样，用一种防偏磨措施只能解决一种成因的偏磨，而且每种防偏磨措施适用场合也不相同。有效的防偏磨措施应是在弄清楚偏磨成因的前提下，采用与偏磨成因相对应的有效防偏磨措施，只有找对了，找准了，才能有效的防治措施，使杆管的使用周期成倍延长，节约抽油井管理的成本费用。
2.建议
建议对套管弯曲井采用新的开采工艺进行优化设计、新的开采技术开发来提高油井生产效率，延长油井生产周期，减少作业次数，增加原油产量，降低开发成本。根据井况参数和生产参数等，准确预测管杆偏磨位置，及早采取措施；通过综合全面地分析影响管杆偏磨的所有因素，能够准确确定管杆偏磨的主要原因，从而采取相应的防治措施；寻找最佳耐磨管杆材料与表面处理工艺，达到延长管杆偏磨寿命的目的；加大优化设计技术的推广力度，争取在技术领域上有更大突破。
参考文献
[1] 李建国；机采井管杆磨损机理研究与对策，中国石油大学；2007年.
[2] 张峻，綦红芳，孙志华，等.有杆泵井生产中油管和抽油杆磨损问题探究.试采技术，2006年.
[3] 马卫国，杨新冰，张利华，等. 抽油杆管偏磨成因及解决措施研究综述. 石油矿场机械， 2009年.
[4] 程树红，段永华. 油井管杆偏磨现状及防偏磨技术探讨. 内蒙古石油化工，2008年.
[5] 马占东，张安德，肖月杰，等. 抽油机偏磨井防偏磨综合技术. 石油钻探技术，2005年.
关键词：抽油机井 杆管偏磨 防治措施
抽油机井采油是有杆泵抽油的主体，也是石油工业的传统的采油方式，是迄今为止一直占主导地位的人工举升方式。然而，在世界各国油田的抽油机井采油系统中，由于杆管偏磨造成的油井事故广泛存在。随着下泵深度增加、偏磨问题呈上升的趋势，每年因此造成的经济损失巨大。因此，根据油井的偏磨现状，分析偏磨机理，找到切实有效的防治方法，对提高油井生产水平，减轻偏磨造成的影响，减少作业，节约采油成本具有重要的实际意义。
一、杆管偏磨现状
在石油开发过程中，由于抽油杆和油管之间的摩擦造成了杆管的损坏，严重的将导致断脱或漏失躺井，这就是通常说的偏磨。随着油田开发进入中后期，我厂应用注聚采油，油井见聚合物后偏磨问题越来越突出，导致杆管磨损、油管漏失、抽油杆断脱现象不断增加。
二、抽油机井管杆偏磨的危害
一般来说，节箍偏磨要比抽油杆整体偏磨严重，严重时可将抽油杆母扣磨平，油管则表现为被磨出一条平行于轴心的凹槽，甚至磨出一条裂缝。而且，一般来说下泵越深，偏磨越严重。管杆偏磨造成了杆断、杆脱、管漏、管断等，导致抽油机井作业维护工作量居高不下，管杆报废率高，因而缩短管杆使用寿命、降低有杆泵免修期、降低泵效、减少有效生产时间等，不仅造成油井生产效率降低，还增加了油田生产成本。
三、造成抽油井管杆偏磨的原因
1.井身结构
井身结构套管弯曲造成生产管柱弯曲，导致管杆偏磨。对于斜井，其井身结构与垂直方向有一定的角度，如抽油泵下在套管弯曲点以下，泵上油管会随套管一起弯曲，导致抽油杆与油管摩擦。即使是直井，因目前的钻井技术不可能保证井身完全垂直，套管在某一段也会出现弯曲现象，特别是狗腿弯曲当油管下入后，随着套管弯曲，从而造成杆管之间的摩擦。
2.封隔器坐封造成油管弯曲，发生管杆偏磨
大港油田经过长时间开发，同一口油井中射开层位多，有30%的油井带封隔器生产，而封隔器坐封需要一定的坐封重力，会导致油管弯曲；并且坐封重力愈大，油管弯曲程度愈大，管杆偏磨也就愈严重。
3.杆柱在工作中受交变载荷的影响产生弯曲变形，从而造成杆管偏磨
抽油机上冲程时，抽油杆柱受拉；下冲程时，由于抽油杆和活塞受油管中液体阻力的影响，杆柱上下受力不一致，在抽油杆柱上形成一个受力中合点，中合点上部杆柱受向上的拉力，中合点下部杆柱受向下的重力。下冲程受压的部分杆柱就会弯曲变形，与油管发生偏磨。
4.杆管断脱和失效
抽油杆管在工作中，由于杆管在径向上基本上不发生转动，抽油杆有规律地往復运动，造成杆管总是在同一方向、同一部位上发生摩擦，很容易造成摩擦部位的杆管断脱和失效。
5.产出液对杆管的腐蚀加快了偏磨速度
杆管材质及表层涂料的强度和耐腐蚀性不同。杆管耐腐蚀性和寿命不一样，腐蚀和偏磨可以互相促进，当管杆磨损以后，就加快了腐蚀的速度，而管杆被腐蚀后，其强度降低，磨损的速度也会加快。
6.油井结蜡导致偏磨
油井结蜡对抽油杆柱受到的液体摩擦力、柱塞与泵筒间的摩擦力以及液体通过游动阀时的阻力影响较大。当抽油杆或油管结蜡时，使油管内径缩小，而抽油杆外径增大，特别是抽油杆结箍，致使经过结蜡点的抽油杆所受的液体摩擦力大于其它部位受到的摩擦力，极易导致结蜡点上部的抽油杆柱产生弯曲，从而发生偏磨。
7.杆管弹性变形造成弯曲偏磨
抽油杆在往复运动弯曲和变形是造成杆管偏磨的基本原因。抽油机在运行过程中，抽油杆柱在交变载荷的作用下会产生弯曲变形。上冲程时，液柱载荷由油管转移到抽油杆上，中和点以下的这一段油管因卸载而发生弹性收缩产生螺旋弯曲，造成抽油杆、油管相互接触摩擦。其相互接触摩擦又增加了抽油机光杆载荷，抽油杆接箍通过油管接箍时将产生强烈的震荡而产生振动载荷，同时又增加了抽油杆上行时对油管的横向压力，增加了上行的摩擦阻力，加剧杆管的偏磨损伤。 下冲程时，液柱载荷由抽油杆柱转移到油管上，抽油杆卸载发生弹性收缩产生螺旋弯曲。下行时还将受到柱塞与泵筒间摩擦阻力及液流通过柱塞产生的阻力和井液对抽油杆的浮力，因此抽油杆柱下部容易受阻发生弯曲，造成杆、管相互接触摩擦形成偏磨。这种相互接触摩擦所造成的偏磨损伤随泵深的增加、生产参数（冲次过高）、等因素的影响越来越严重。
8.油井参数的影响造成偏磨
抽油机井冲程、冲次、沉没度以及泵径都会影响杆管偏磨。在理想状态下，抽油杆全部重量应该加载到抽油机驴头上，上、下冲程换向时抽油杆下行速度与驴头速度同步，抽油杆柱处于拉伸状态。但在实际生产中，抽油杆下行受到井液的阻力作用、杆管以及柱塞与泵筒之间的摩擦阻力。为了提高产液能力，由于生产参数不合理，相当一部分油井由于冲次过快，抽油杆下行速度滞后于驴头的运动速度， 造成中和点以下的抽油杆几乎全部处于受压状态，产生受压弯曲变形的抽油杆与油管发生接触摩擦，进一步加剧了偏磨的严重性。泵径越大，抽油杆下行受到的阻力越大，抽油杆发生弯曲变形的可能性越大，杆管偏磨的几率也越大。
9.井口回压对偏磨
油井井口回压的存在，无疑增加了抽油时的悬点载荷，当井口回压增加时，相当于增加了抽油杆的重力，上冲程悬点载荷增加，下冲程载荷降低。井口回压过高，悬点载荷增大，亦可造成泵的漏失。在井偏斜情况下，会导致抽油杆与油管偏磨加剧。 10.管杆干磨
间隙出油井不出油时，管杆干磨，管杆接触面的摩擦阻力增加，加剧了管杆偏磨。
11.含砂的影响
在井液含砂量高的环境中， 管杆之间存在砂粒的研磨作用， 可加快杆管偏磨的速度，更容易造成油管漏失和油杆断脱。
四、管杆偏磨防治措施
针对以上偏磨的特点，根据防治结合的原则，结合现场实际对偏磨抽油井采取以下防治措施。
1.加长尾管和油管锚定
加长尾管仅能减轻管柱弹性弯曲。油管锚定来防止或减缓管杆偏磨。油管锚定又有机械预张力锚定。液压张力锚定，支撑式锚定三种。
2.严格按设计施工
封隔器坐封应按施工设计完成，一般为60-80KN，即保证封隔器座封严密，又不使油管弯曲，要严格把好设计关。
3.抽油杆扶正器
在抽油杆柱的弯曲部位安装尼龙（滚轮，叶片）扶正器，将抽油杆柱与油管之间的钢对钢的接触滑动摩擦转化为扶正器与油管之间的接触滑动或滚动摩擦，从而达到了减轻管杆偏磨。
4.加加重杆。
把加重杆下在活塞上面，即抽油杆的底部，目的是防止杆柱底部抽油杆弯曲的有效方法。它能使杆柱中和点下移，且可以降低杆柱的交变应力幅度、延长抽油杆疲劳断裂周期。加重杆也同样需要扶正防偏磨。
5.抽油杆旋转器
在现有技术情况下采用抽油杆旋转装置，通过自动旋转抽油杆改变油管与抽油杆的偏磨面，让抽油杆整个圆周都参加磨损，使磨损面均匀分布，从而达到延长抽油杆使用寿命的目的。
6.油管旋转
在采油作业中，合理的对油管进行旋转可以有效减缓油管局部过度磨损，延长油管使用寿命。
7.加缓蚀剂
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。
8.合理调整生产参数
在保持产液量不变的情况下，由短冲程、高冲次，采用长冲程、低冲次，增加偏磨面积，减少偏磨次数，以达到延长油管和抽油杆使用寿命。
9.优化抽油杆柱组合
增加优化多级杆组合，使抽油杆柱的中和点下移，减少抽油杆柱弯曲，减少偏磨。
10.应用新技术、空心抽油杆技术
空心杆抽油是用空心桿代替油管和实心抽油杆，将泵筒直接悬挂在套管上，用空心杆带动柱塞完成抽油过程。该技术泵效高，可降低成本，减少劳动强度，能直接解决由实心杆和油管组成的管柱所无法避免的管杆偏磨问题。
11.连续抽油杆
连续抽油杆因为是一根连续的抽油杆没有接箍，能有效延缓管杆之间的偏磨程度，较好解决管杆偏磨问题，延长管杆使用寿命，使用效果好，但是由于投入费用高。
五、结论和建议
1.结论
根据杆管偏磨现状，通过探讨研究抽油机井管杆偏磨的危害、造成抽油井管杆偏磨的原因及管杆偏磨防治措施。由于偏磨成因及防偏磨措施有多种多样，用一种防偏磨措施只能解决一种成因的偏磨，而且每种防偏磨措施适用场合也不相同。有效的防偏磨措施应是在弄清楚偏磨成因的前提下，采用与偏磨成因相对应的有效防偏磨措施，只有找对了，找准了，才能有效的防治措施，使杆管的使用周期成倍延长，节约抽油井管理的成本费用。
2.建议
建议对套管弯曲井采用新的开采工艺进行优化设计、新的开采技术开发来提高油井生产效率，延长油井生产周期，减少作业次数，增加原油产量，降低开发成本。根据井况参数和生产参数等，准确预测管杆偏磨位置，及早采取措施；通过综合全面地分析影响管杆偏磨的所有因素，能够准确确定管杆偏磨的主要原因，从而采取相应的防治措施；寻找最佳耐磨管杆材料与表面处理工艺，达到延长管杆偏磨寿命的目的；加大优化设计技术的推广力度，争取在技术领域上有更大突破。
参考文献
[1] 李建国；机采井管杆磨损机理研究与对策，中国石油大学；2007年.
[2] 张峻，綦红芳，孙志华，等.有杆泵井生产中油管和抽油杆磨损问题探究.试采技术，2006年.
[3] 马卫国，杨新冰，张利华，等. 抽油杆管偏磨成因及解决措施研究综述. 石油矿场机械， 2009年.
[4] 程树红，段永华. 油井管杆偏磨现状及防偏磨技术探讨. 内蒙古石油化工，2008年.
[5] 马占东，张安德，肖月杰，等. 抽油机偏磨井防偏磨综合技术. 石油钻探技术，2005年.