抽油桿防腐扶正器的研制與應(yīng)用陳春江黎陛炎李雪燕中原油田分公司井勘探開(kāi)發(fā)處中原油田分公司第采油廠蝕和采用魏旋，尼龍扶正器防止偏磨時(shí)案。研制的抽油桿防腐扶正器節(jié)尼龍扶正器厘8以1合金陽(yáng)極和接箱組成。227井和，2，應(yīng)用這種扶正器的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)明，前者的檢果周期由原平均476延長(zhǎng)到132七后者由原平均823延長(zhǎng)到胸，有效地解決了抽井主詞抽油桿偏磨腐蝕扶正器設(shè)計(jì)應(yīng)用隨著油田開(kāi)發(fā)進(jìn)人高含水期，抽油井中抽油桿與油管之間的腐蝕和偏磨問(wèn)日益突出，例如衛(wèi)城油田的22區(qū)塊，腐蝕和偏磨已使許多油井成為頻繁作業(yè)井，同時(shí)油管抽油桿的更換周期大幅度縮短，成本投入相應(yīng)增加，抽油井腐蝕與偏磨的治理成為當(dāng)務(wù)之急。為此，筆者對(duì)腐蝕與偏磨及其防治方法進(jìn)行了分析探討，并研制種能減緩偏磨與腐蝕的井下工具抽油桿防腐扶正器。

腐蝕與偏磨的分析油井采出液中含有+5200等腐蝕性離子和細(xì)菌產(chǎn)物。當(dāng)抽油桿面因疲勞出現(xiàn)細(xì)小裂紋時(shí)，采出液充滿(mǎn)于裂紋內(nèi)，形成電化學(xué)腐蝕。在交變應(yīng)力作用下，裂紋不斷擴(kuò)展，裂紋前沿始終保持新鮮金屬與周?chē)后w接觸而不斷地腐蝕，并可造成氫脆，兩種作用共同加速裂紋的擴(kuò)展，最后導(dǎo)致抽油桿斷裂。

筆者對(duì)50口典型偏磨井近兩年內(nèi)各因素與偏磨偏磨程度劇增。同時(shí)，在這些井檢泵時(shí)發(fā)現(xiàn)，抽油桿接箍的摩擦面周?chē)鷰缀醵加胁煌疃鹊母g凹槽，這明摩擦面的剝蝕是腐蝕與摩擦共同作用的結(jié)果，且者具有很強(qiáng)的相關(guān)效應(yīng)，摩擦使新鮮的金屬面始終與采出液接觸，加速摩擦面的腐蝕，而腐蝕改變摩擦面的性質(zhì)，加速摩擦面的磨損。

油管和抽油桿之間的磨損是因兩者的接觸摩擦引起的機(jī)械擦傷，磨損的大小取決于兩者的潤(rùn)滑邊界和接觸應(yīng)力。當(dāng)油管中連續(xù)相從原油變?yōu)楫a(chǎn)出水時(shí)，由于油管和抽油桿兩摩擦面油相潤(rùn)滑邊界消失，磨損會(huì)突然加劇，磨損和腐蝕共同作用，進(jìn)步加速了抽油桿有效截面的減小和油管內(nèi)壁減薄，造成抽油桿斷裂和油管穿孔。

研制方案腐蝕的防治方法很多，由于油井內(nèi)工作條件的限制，合適的方法卻較少。例如，抽油桿工作時(shí)的摩擦和細(xì)小裂紋的不斷擴(kuò)展，使得抽油桿的面防腐處理收效不大;抽油桿通過(guò)油管套管與地層相連，用陰極保護(hù)方法耗電太大。通過(guò)各種防腐防偏磨措施有效性與有效期等關(guān)鍵指標(biāo)的比較，并根據(jù)腐蝕介質(zhì)的特點(diǎn)，認(rèn)為采取犧牲陽(yáng)極保護(hù)是種較為合理的防腐方法。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)桿斷大都在距抽油桿接箍1540.1!1處，該處較薄弱，應(yīng)在接箍，陳春江，工程師，生于1971年，1991年畢業(yè)于西安石油學(xué)院采油工程專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)從事采油工程研究工作。地址457001河南省潢收稿日期20010209;修改稿收到日期2001處進(jìn)行犧牲陽(yáng)極保護(hù)。因此，在抽油桿接箍上安裝陽(yáng)極合金塊，以期在腐蝕性采出液中保護(hù)附近的抽油桿面，特別是抑制在抽油桿裂紋尖端處的腐蝕反應(yīng)，同時(shí)該處的氫脆腐蝕程度也將大幅度降低。

對(duì)于偏磨，由于井斜和抽油桿柱下部彎曲不可避免地存在，只能盡量減輕其帶來(lái)的危害。通過(guò)各種防偏磨措施的比較后決定采用帶螺旋凹槽的尼龍扶正器來(lái)扶正抽油桿，避免抽油桿與油管的接觸。

另外，螺旋凹槽尼龍扶正器具有良好的自潤(rùn)滑和柔韌性，能將磨損幾乎完全轉(zhuǎn)移到自身，從而有效保護(hù)油管和抽油桿。因此，把螺旋凹槽尼龍扶正器和陽(yáng)極合金塊進(jìn)行組合，設(shè)計(jì)出種新的抽油桿防腐扶正器。

特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)根據(jù)上面的分析，結(jié)合抽油桿柱的工作特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了兩種規(guī)格的抽油桿防腐扶正器，結(jié)構(gòu)1.

1短節(jié);2尼龍扶正器;3幻合金;4接籀單個(gè)臺(tái)金塊采用具有較大面積的層疊葉片形狀設(shè)計(jì)，力求在其被腐蝕消耗的同時(shí)，盡可能長(zhǎng)時(shí)間對(duì)抽油桿，特別是接箍及其附近的抽油桿本體提供犧牲陽(yáng)極保護(hù)。

尼龍扶正器的過(guò)流通道采用螺旋凹槽形狀，保證各個(gè)摩擦方向的尼龍隔層厚度樣，可以在軸向±2mra自由串動(dòng)，自由狀態(tài)時(shí)能在液流作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，以便均，磨損，且有足夠的過(guò)流斷面。

尼龍扶正器材料采用尼龍66.根據(jù)以往抽油泵防腐保護(hù)器在衛(wèi)城油田的使用經(jīng)驗(yàn)，以及MgAl合金與純Zn的實(shí)驗(yàn)室模擬條件下的保護(hù)效果和有效壽命等指標(biāo)的綜合對(duì)比，陽(yáng)極采用了俎1合金，在其他油田或區(qū)塊使用時(shí)可根據(jù)具體的采出液性質(zhì)等情況進(jìn)行更換。

陽(yáng)極合金和尼龍扶正器可根據(jù)不同要求自由更換，其余部分能重復(fù)使用。

工具長(zhǎng)度400，鋼體材質(zhì)35，旦，尼龍扶正器外徑58，尼龍扶正器內(nèi)徑2124室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)1999年開(kāi)展防腐扶正器的實(shí)驗(yàn)室模擬分析和抗拉試驗(yàn)是在賈60型萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行的，兩種規(guī)格022ml和0l9mm共進(jìn)行了6組試驗(yàn)，結(jié)果明，防腐扶正器的抗拉能力均大于同等規(guī)格現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，抽油桿防腐扶正器放置在油井偏磨井段，根據(jù)井斜或偏磨程度確定抽油桿防腐扶正器的分布密度，般每口偏磨油井要求使用3，個(gè)。抽油桿防腐扶正器的第批現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)在賈0227和賈020井進(jìn)行。雙0227井產(chǎn)出液中25含量較高，在井深1400，1左右井斜角較大，同時(shí)懸點(diǎn)載荷大，含水達(dá)82，腐蝕偏磨均很?chē)?yán)重。在未使用抽油桿防腐扶正器之前，近兩年的平均檢泵周期只有47檢泵原因除油管管壁磨透外就是抽油桿本體或接箍因磨損而斷裂，未磨損面也因腐蝕遍布大小不等的凹坑或蚓槽。120井也因?yàn)轭?lèi)似的原因，檢泵周期只有82夂此外，這兩口井幾乎每隔45個(gè)月就因磨損嚴(yán)重更換部分油管和抽油桿。使用抽油桿防腐扶正器之后，102 27井的檢泵周期已延長(zhǎng)到132，賈0120井的檢泵周期也延長(zhǎng)到了1901.從兩口井內(nèi)起出原腐蝕偏磨井段的油管和抽油桿檢，明，偏磨和腐蝕痕跡明顯減輕，僅評(píng)，2，井有6個(gè)0191抽油桿接箍面有少許擦痕。特別是胃，27井使用抽油桿防腐扶正器后檢泵作業(yè)起出的抽油桿接箍面幾乎無(wú)偏磨腐蝕痕跡，87的尼龍扶正器有不同程度夾角范圍，360，平均260，絕大部分尼龍扶正器發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng);陽(yáng)極41合金也被腐蝕，洗凈后平均質(zhì)量只有原來(lái)的62.5.

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)明，抽油桿防腐扶正器能有效地解決油井的偏磨與腐蝕問(wèn)，延長(zhǎng)了檢泵周期。該扶正器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用靈活方便，適用范圍廣，總體使用效果較為理想。