刘霞 于仁德

摘 要：油管失效是油田开发普遍存在的问题，是造成油水井不能正常生产的主要原因之一。有效预防油管失效，延长其有效使用寿命是提高油水井免修期的重要手段，本文分析了油管失效的主要原因，并提出合理的预防对策，对于提高油田开发效益和采收率具有一定意义。

关键词：油管失效；原因；预防措施

随着油田开发时间的延长，胜坨油区已进入高含水开发后期，油管失效问题日益突出，成为油水井作业的主要原因之一，因此，分析油管失效原因，提出预防措施，对于延长油水井免修期，提高经济效益有着十分重要的意义。

1.油管失效原因分析

1.1 腐蚀的影响

随着开发时间的延长，当井内存在大量产出水时，水会直接接触金属，摩擦的润滑剂由原油变成产出水，从而失去润滑作用，腐蚀速度加快。同时，油管金属不断被井液腐蚀，特别是当油管遭受击打、碰撞和咬伤表面防护层、露出内层金属时腐蚀加剧，在油管表面形成不同形状、体积的腐蚀，造成油管漏失。

1.2 材质以及加工工艺不合格的影响

由于油管的材质或加工工艺不合格，使油管的强度、防腐、耐磨等性能降低或温度骤变时因伸缩系数不同而出现弯曲。

1.3 油管螺纹损坏的影响

1.3.1 螺纹参数不合理

油管螺纹参数分为几何和物理两种，这些参数对油管螺纹的抗粘扣性能有很大影响。外螺纹中径偏小，内螺纹中径偏大或者外螺纹锥度偏于下限，内螺纹锥度偏于上限都容易造成粘扣现象的发生；螺纹几何因素对于上扣扭矩的影响要远大于螺纹脂、机紧速度等摩擦因素，并且在几何因素中，中径影响最大，其次是接箍不圆度，第三是锥度；内外螺纹螺距偏差过大，造成接触应力分布不均，易产生粘扣现象。

1.3.2 螺纹脂、螺纹镀层不当

为了提高螺纹的防粘扣性能，以及保障API圆螺纹的密封性，在公母螺纹之间涂抹螺纹脂或者镀一层涂层，可以有效改善螺纹的配合工况。但是，在现场修井作业过程中有时出现偷工减料、甚至不涂抹螺纹脂的情况，导致螺纹悬合时摩擦系数增大，要达到无外露螺纹必须加大拧紧扭矩。而螺纹在上螺纹过程中的齿面接触压力直接受到上螺纹扭矩的影响，上螺纹扭矩越大，齿面接触压力越高，螺纹粘扣的倾向越大。

1.3.3 螺纹粘扣

目前上卸油管扣作业普遍采用油管液压钳，对它的使用也有行业标准SY/T5074-91进行约束。但由于液压钳本身结构和操作上的缺陷，使螺纹粘扣事故的发生更加突出。

1.4 动载荷的影响

生产中显示，冲次越大，功图的载荷波动次数增加，波动幅度增大，从而造成油管漏失；此外，随着液面深度的增加，油管丝扣承受的液柱压差越大，造成有缺陷的有缺陷的油管丝扣漏失的比例也就越高。

1.5 杆管偏磨的影响

杆管偏磨是大部分油田普遍存在的问题，特别是采用了注水等增产措施后，偏磨情况更是日趋严重，且呈急剧上升的趋势。由于井身结构、生产参数、杆柱配合、介质等因素的影响造成油管失效，杆管偏磨直接造成的油管失效占50%，严重影响了油田的原油生产和经济效益。

2.油管失效的预防措施

2.1 采取防腐措施

使用外加厚油管，加厚油管是加厚油管的螺纹端，即增大螺纹外径，可以增加螺纹处的有效承载面积，降低螺纹处的平均应力水平，减少油管的失效。防腐油管的种类很多，例如脉冲真空氮化防腐油管、涂料油管、自催化镍-磷合金镀层防腐管等，根据不同的井况选择相应的防腐油管类型。还可以应用缓蚀剂，减缓井液腐蚀的影响。

2.2 提高油管材质及加工工艺管理

使用合格的材料加工油管；提高螺纹加工质量，匹配管箍的锥度，保证加工尺寸精度和表面粗糙度等达到标准。在加工油管时对油管螺纹的质量、规格要求按照API标准写入合同文本，并与乙方签订风险合同，由技术监督部门、使用单位和采购单位三家共同对产品质量进行检查、验收，实施风险评价，加强装配监督管理，从而延长油管的使用寿命，降低生产成本，提高经济效益。

2.3 加强油管螺纹管理

（1）定量优化螺纹几何参数和物理参数，使螺纹啮合面的接触压力分布均匀。

（2）选择对环境无污染且性能优良的螺纹脂和适合高温高压等特殊工况的特殊螺纹脂，优化镀层工艺及研发新型镀层。同时，加强监管，避免偷工减料现象的出现。

（3）建立作业监督体系，规范油管下井操作规程，建立操作人员培训制度，研发性能优良的油管上卸扣工具。

2.4 合理生产参数

在生产过程中，根据油井产量情况，在不减少油井产量的前提下，研究合理的生产压差，采取长冲程，慢冲次的工作制度。同时，对供液不足井，可采用低速电机、变频柜等降冲次装置有效改善油管工作状况，延长油管的使用寿命。

2.5 实施防杆管偏磨措施

（1）在生产中，根据不同的井况，建立杆管的力学模型。通过受力分析和计算，优化设计杆柱组合，在受力变形较大的部位使用高强度抽油杆，由此来减小抽油杆管的受力变形，减小其偏磨。

（2）在保持产液量不变的情况下，由短冲程、高冲次，改成长冲程、低冲次，减少偏磨次数，以达到延长油管和抽油杆使用寿命的目的。

（3）在治理油井偏磨方面，淘汰金属类抽油杆扶正器后，抽油杆扶正目前较为普遍采用的是安装在抽油杆接箍端的五棱螺旋双接头活动式非金属尼龙扶正器和碳纤维扶正器，在控制抽油机井油管本体与抽油杆接箍的偏磨方面起到了较好的预防作用。

（4）加缓蚀剂是解决油井井筒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。

同时，合理制定洗井工作制度，保证洗井通道畅通。应缩短热洗周期，并增加热洗时间，以洗净井内残留的聚合物、油、蜡等物。为了降低杆柱运动摩阻，可向油井环空中加入清蜡降粘剂，防止因液体粘度增大而增加流动阻力。

（5）使用旋转井口，旋转井口使（油管、抽油杆）磨损均匀从而减轻偏磨，延长杆管使用寿命，对所有类型的偏磨井均能起到延长周期的作用，但避免不了杆管之间的摩擦与磨损。空心杆采油工艺是从空心杆内出油，油管与空心杆的密闭环空充满原油作为润滑剂，降低管杆间的摩擦系数，同时改变液流通道，减轻产出液对管杆接触面的冲刷、腐蚀，从而达到治理偏磨的目的。

3.结束语

造成油管失效的原因主要有腐蚀、材质以及加工工艺不合格、油管螺纹损坏、动载荷、杆管偏磨，防腐、提高油管材质及加工工艺管理、加强油管螺纹管理、合理生产参数、实施防杆管偏磨是预防油管失效的有效措施，针对油井的不同情况，制定综合的防治措施才能達到防治油管失效的良好效果，以便取得最佳的经济效益。