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合金陽極和接箱組成。227井和，2，應(yīng)用這種扶正器的現(xiàn)場試驗明，前者的檢果周期由原平均476延長到132七后者由原平均823延長到胸，有效地解決了抽井主詞抽油桿偏磨腐蝕扶正器設(shè)計應(yīng)用隨著油田開發(fā)進人高含水期，抽油井中抽油桿與油管之間的腐蝕和偏磨問日益突出，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，筆者對腐蝕與偏磨及其防治方法進行了分析探討，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等腐蝕性離子和細菌產(chǎn)物。當(dāng)抽油桿面因疲勞出現(xiàn)細小裂紋時，采出液充滿于裂紋內(nèi)，形成電化學(xué)腐蝕。在交變應(yīng)力作用下，裂紋不斷擴展，裂紋前沿始終保持新鮮金屬與周圍液體接觸而不斷地腐蝕，并可造成氫脆，兩種作用共同加速裂紋的擴展，最后導(dǎo)致抽油桿斷裂。

筆者對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，在這些井檢泵時發(fā)現(xiàn)，抽油桿接箍的摩擦面周圍幾乎都有不同深度的腐蝕凹槽，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械擦傷，磨損的大小取決于兩者的潤滑邊界和接觸應(yīng)力。當(dāng)油管中連續(xù)相從原油變?yōu)楫a(chǎn)出水時，由于油管和抽油桿兩摩擦面油相潤滑邊界消失，磨損會突然加劇，磨損和腐蝕共同作用，進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，抽油桿工作時的摩擦和細小裂紋的不斷擴展，使得抽油桿的面防腐處理收效不大;抽油桿通過油管套管與地層相連，用陰極保護方法耗電太大。通過各種防腐防偏磨措施有效性與有效期等關(guān)鍵指標的比較，并根據(jù)腐蝕介質(zhì)的特點，認為采取犧牲陽極保護是種較為合理的防腐方法。在現(xiàn)場實踐發(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處進行犧牲陽極保護。因此，在抽油桿接箍上安裝陽極合金塊，以期在腐蝕性采出液中保護附近的抽油桿面，特別是抑制在抽油桿裂紋尖端處的腐蝕反應(yīng)，同時該處的氫脆腐蝕程度也將大幅度降低。

對于偏磨，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的危害。通過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，從而有效保護油管和抽油桿。因此，把螺旋凹槽尼龍扶正器和陽極合金塊進行組合，設(shè)計出種新的抽油桿防腐扶正器。

特點及技術(shù)參數(shù)根據(jù)上面的分析，結(jié)合抽油桿柱的工作特點，設(shè)計了兩種規(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接籀單個臺金塊采用具有較大面積的層疊葉片形狀設(shè)計，力求在其被腐蝕消耗的同時，盡可能長時間對抽油桿，特別是接箍及其附近的抽油桿本體提供犧牲陽極保護。

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

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

陽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)場試驗1999年開展防腐扶正器的實驗室模擬分析和抗拉試驗是在賈60型萬能實驗機上進行的，兩種規(guī)格022ml和0l9mm共進行了6組試驗，結(jié)果明，防腐扶正器的抗拉能力均大于同等規(guī)格現(xiàn)場使用時，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。抽油桿防腐扶正器的第批現(xiàn)場試驗在賈0227和賈020井進行。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，同時懸點載荷大，含水達82，腐蝕偏磨均很嚴重。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井也因為類似的原因，檢泵周期只有82夂此外，這兩口井幾乎每隔45個月就因磨損嚴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到132，賈0120井的檢泵周期也延長到了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，2，井有6個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;陽極41合金也被腐蝕，洗凈后平均質(zhì)量只有原來的62.5.

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