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摘 要：本文立足胜利油田油气开发现状，结合油田实际，通过对胜利采油厂采油四矿176口油井的生产数据、井史资料、作业资料等油气地质资料的采集和汇总，着重分析了有杆泵井的钻井资料以及坨胜永断裂带的构造和岩性特点，分析研究井斜形成的原因和在油井生产中造成的影响，结合现场应用情况，提出相应的治理措施。
关键词：井斜 偏磨 对策
一、井斜形成的原因
1.钻井
在石油和天然气钻探过程中，井斜是不可避免的，所有的常规钻井都造成了程度不同的井斜问题，因此，井斜起源于钻井。钻井造成井斜的原因主要是受地层自然造斜规律影响。
胜利采油厂采油四矿的176口油井全部位于济阳坳陷东营凹陷坨胜永斷裂带，属于复杂断块油藏。由于地层具有倾斜性和成层性特点，因此在钻井过程中，钻头端部不能同时接触下伏岩层界面，当位于地层上倾方向一侧钻头端部接触到下伏界面时，位于下倾方向一侧的的钻头端部还在上伏岩层中，这时，钻头端部所接触到的岩石明显存在力学性质上的差异。岩层界面处岩性相对致密、坚硬，抗钻压能力强，钻速慢；上伏层内岩性相对松软，抗钻压能力差，钻速快，形成不均衡钻进，导致钻具及钻头由钻速快的一侧向钻速慢的一侧弯曲和偏转，使井眼轨迹弯曲，形成井斜。
2.老井井眼轨迹的变化
随着油井投入生产，由于多种原因造成套管变形，使井身出现弯曲变形，井眼轨迹变化，形成井斜。由于套管变形造成的井斜，主要有套管弯曲和套管缩径两个方面。套管弯曲和套管缩径的原因主要有以下三个方面：
2.1泥岩吸水蠕变
在高压注水时，砂岩层发生垂向膨胀，使套管承受附加拉应力，套管抗挤强度降低，易受挤压变形，同时，注入水进入泥页岩夹层，导致泥页岩吸水软化，抗剪切强度降低，产生蠕动，造成套管弯曲或缩径，形成井斜。
2.2断层附近地应力不平衡
由于断层发育区域裂缝发育，断层面、地层界面因钻井或油水井投产投注后形成应力变化，造成岩块活动，在不平衡压力作用下，使塑性泥岩、盐岩沿断层面单向蠕动，造成套管弯曲或缩径，形成井斜。统计发现，油井套变井59口，其中21口井位于断层附近，占套变井数的35.6%。
2.3出砂
在生产层位置，套管被射开进行强采强注后，由于注入水的冲刷和放大压差提液，大量地层砂被采出，造成生产层附近地层出砂严重并形成空洞，逐渐损坏到上覆地层，生产层套管附近地应力重新分布，造成局部地应力集中，再加上被射开层的套管抗应力强度减弱，导致造成套管弯曲或缩径，形成井斜。
二、井斜对油井的影响及对策研究
1.对井口设备的影响及对策研究
在抽油井生产过程中，由于抽油机基础下沉、抽油机安装位置不准确等原因，造成光杆与井口产生水平偏移和角度偏移的现象较为普遍，极易引起井口偏磨，使密封盘根使用寿命变短，造成井口漏油，污染环境。但油井井眼轨迹如果从地面开始倾斜，在应用普通游梁式抽油机的情况下，也会发生光杆横向偏移，造成光杆和井口的工作条件恶化，对48口有杆泵井进行了调查，发现在井口以下300米内井斜角大于0.7?的有杆泵井16口，其中11口井存在由于光杆偏造成的井口偏磨问题，占到69%。
2.对杆管偏磨的影响及对策研究
2.1对杆管篇磨的影响
由于井斜的必然存在，井筒是不垂直的，因此，当油管接在油管悬挂器上时，在油管重力的水平分力的作用下，油管必然弯曲，弯曲点紧压在套管内壁上。由于钻井中多次纠偏，这种弯曲点可能是多个，因此，油管（抽油杆）与套管（油管）会产生多个接触点。对于抽油杆柱同理。由于杆管接触，造成杆管偏磨。
2.2对策研究
2.2.1改变油井举升方式
由于井斜的存在，井眼轨迹的弯曲造成有杆泵举升工艺不可避免存在杆管偏磨问题，对受井斜影响造成杆管偏磨严重，油井免修期短、作业频繁的油井，改变油井举升方式，实施工艺转向是实现长期效益的有效方法。
工艺转向的主要措施是应用小排量电潜泵。由于电潜泵工艺没有运动部件，因此，可以彻底消除井斜影响，从应用中看，效果理想。
在T121-9、T144-1、T145X5等3口日产油量较高的井应用小排量电潜泵工艺，截止目前，平均免修期已经延长了217天，效果明显。
2.2.2不实施油管锚定
在矿场生产中，油管下部锚定减少了油管的弹性伸缩，提高了有杆泵泵效。但由于井斜的存在，油管下部锚定，并不能改变油管的自然弯曲现象，却使油管由于下部锚定而居中，弯曲部位固定，油管的自然摆动减少，摩擦点更集中，加快了杆管磨损，使偏磨加剧。
因此，在偏磨井不实施油管锚定可以增加杆管摆动空间，防止杆管偏磨点集中造成偏磨加剧。
2.2.3上提泵挂
在确定合理沉没度的情况下，减少抽油泵下泵深度，对减缓杆管偏磨具有较好的效果。因为上提泵挂可以减少抽油杆柱在下行弯曲时与油管内壁接触面的应力增大，使偏磨减轻。另外，有效的上提泵挂，可以减少由于井斜造成的杆管接触点。
对现场发现存在偏磨问题的27口有杆泵井实施了上提泵挂措施，累计上提泵挂2973米，目前，平均免修期延长了57天。
3.对抽油泵的影响及对策研究
抽油泵失效的一个主要类型是抽油泵活塞与泵筒配合副失效，通过现场对失效活塞的诊断和描述，发现大多数失效活塞表面均有不同程度、不同形态的划痕，因此井液中含有的砂粒进入活塞与泵筒之间造成的磨损是活塞与泵筒配合副失效失效的主要原因。但井斜的存在，加剧了砂粒对活塞与泵筒配合副的破坏作用。
由于井斜的存在，抽油泵与活塞间存在不可避免的偏磨。垂直条件下，作用于活塞上的载荷（主要由抽油杆柱的重力构成），在倾斜状况下产生垂直于泵筒的分力，造成了活塞与泵筒的偏磨。夹角越大，作用于泵筒的分力也越大，增加了配合副间的砂粒对配合副的损坏作用。所以，在井斜较大的工作条件下，活塞与泵筒之间的偏磨较之井斜小的井要大，抽油泵使用寿命相对要短。
从作业资料中的现场描述和作业后的生产数据看，56改III型泵对减少砂粒进入活塞与泵筒配合副的效果较好，抽油泵高泵效期较长。目前在应用了56改III型泵的7口有杆泵井中，平均泵效达到了82.75%，其中4口井高泵效期已经超过了300天。
4.对修井工程事故的影响及对策研究
外径较大的下井工具在井筒中进行起下作业时，往往由于井液含有杂质导致遇卡，在井况良好的情况下，通过普通的解卡措施就可以实现解卡，继续施工，但在部分油井中，井斜的存在，尤其是钻井过程中多次纠偏造成的井眼轨迹中的多个“狗腿”弯曲，会造成普通解卡措施无效，只能通过大修作业，增加解卡负荷才能继续施工，恢复油井正常生产。
因此，对井眼轨迹变化较大的油井，应当结合井眼轨迹特点，在井筒中的适当位置打防掉丢手，防止管柱落井造成复杂大修。另外，在进行井筒清砂作业时，最好选用大排量冲砂工艺，防止出现遇卡现象。
三、结论与认识
1.井斜受地层自然造斜规律影响起源于钻井，但在油井生产过程中，由于高压注水和出砂，导致套管变形，形成新的井斜；
2.井斜的变化与杆管偏磨有规律性的联系；
3.抽油泵的下泵深度和井筒清砂作业，应结合井眼轨迹特点。
关键词：井斜 偏磨 对策
一、井斜形成的原因
1.钻井
在石油和天然气钻探过程中，井斜是不可避免的，所有的常规钻井都造成了程度不同的井斜问题，因此，井斜起源于钻井。钻井造成井斜的原因主要是受地层自然造斜规律影响。
胜利采油厂采油四矿的176口油井全部位于济阳坳陷东营凹陷坨胜永斷裂带，属于复杂断块油藏。由于地层具有倾斜性和成层性特点，因此在钻井过程中，钻头端部不能同时接触下伏岩层界面，当位于地层上倾方向一侧钻头端部接触到下伏界面时，位于下倾方向一侧的的钻头端部还在上伏岩层中，这时，钻头端部所接触到的岩石明显存在力学性质上的差异。岩层界面处岩性相对致密、坚硬，抗钻压能力强，钻速慢；上伏层内岩性相对松软，抗钻压能力差，钻速快，形成不均衡钻进，导致钻具及钻头由钻速快的一侧向钻速慢的一侧弯曲和偏转，使井眼轨迹弯曲，形成井斜。
2.老井井眼轨迹的变化
随着油井投入生产，由于多种原因造成套管变形，使井身出现弯曲变形，井眼轨迹变化，形成井斜。由于套管变形造成的井斜，主要有套管弯曲和套管缩径两个方面。套管弯曲和套管缩径的原因主要有以下三个方面：
2.1泥岩吸水蠕变
在高压注水时，砂岩层发生垂向膨胀，使套管承受附加拉应力，套管抗挤强度降低，易受挤压变形，同时，注入水进入泥页岩夹层，导致泥页岩吸水软化，抗剪切强度降低，产生蠕动，造成套管弯曲或缩径，形成井斜。
2.2断层附近地应力不平衡
由于断层发育区域裂缝发育，断层面、地层界面因钻井或油水井投产投注后形成应力变化，造成岩块活动，在不平衡压力作用下，使塑性泥岩、盐岩沿断层面单向蠕动，造成套管弯曲或缩径，形成井斜。统计发现，油井套变井59口，其中21口井位于断层附近，占套变井数的35.6%。
2.3出砂
在生产层位置，套管被射开进行强采强注后，由于注入水的冲刷和放大压差提液，大量地层砂被采出，造成生产层附近地层出砂严重并形成空洞，逐渐损坏到上覆地层，生产层套管附近地应力重新分布，造成局部地应力集中，再加上被射开层的套管抗应力强度减弱，导致造成套管弯曲或缩径，形成井斜。
二、井斜对油井的影响及对策研究
1.对井口设备的影响及对策研究
在抽油井生产过程中，由于抽油机基础下沉、抽油机安装位置不准确等原因，造成光杆与井口产生水平偏移和角度偏移的现象较为普遍，极易引起井口偏磨，使密封盘根使用寿命变短，造成井口漏油，污染环境。但油井井眼轨迹如果从地面开始倾斜，在应用普通游梁式抽油机的情况下，也会发生光杆横向偏移，造成光杆和井口的工作条件恶化，对48口有杆泵井进行了调查，发现在井口以下300米内井斜角大于0.7?的有杆泵井16口，其中11口井存在由于光杆偏造成的井口偏磨问题，占到69%。
2.对杆管偏磨的影响及对策研究
2.1对杆管篇磨的影响
由于井斜的必然存在，井筒是不垂直的，因此，当油管接在油管悬挂器上时，在油管重力的水平分力的作用下，油管必然弯曲，弯曲点紧压在套管内壁上。由于钻井中多次纠偏，这种弯曲点可能是多个，因此，油管（抽油杆）与套管（油管）会产生多个接触点。对于抽油杆柱同理。由于杆管接触，造成杆管偏磨。
2.2对策研究
2.2.1改变油井举升方式
由于井斜的存在，井眼轨迹的弯曲造成有杆泵举升工艺不可避免存在杆管偏磨问题，对受井斜影响造成杆管偏磨严重，油井免修期短、作业频繁的油井，改变油井举升方式，实施工艺转向是实现长期效益的有效方法。
工艺转向的主要措施是应用小排量电潜泵。由于电潜泵工艺没有运动部件，因此，可以彻底消除井斜影响，从应用中看，效果理想。
在T121-9、T144-1、T145X5等3口日产油量较高的井应用小排量电潜泵工艺，截止目前，平均免修期已经延长了217天，效果明显。
2.2.2不实施油管锚定
在矿场生产中，油管下部锚定减少了油管的弹性伸缩，提高了有杆泵泵效。但由于井斜的存在，油管下部锚定，并不能改变油管的自然弯曲现象，却使油管由于下部锚定而居中，弯曲部位固定，油管的自然摆动减少，摩擦点更集中，加快了杆管磨损，使偏磨加剧。
因此，在偏磨井不实施油管锚定可以增加杆管摆动空间，防止杆管偏磨点集中造成偏磨加剧。
2.2.3上提泵挂
在确定合理沉没度的情况下，减少抽油泵下泵深度，对减缓杆管偏磨具有较好的效果。因为上提泵挂可以减少抽油杆柱在下行弯曲时与油管内壁接触面的应力增大，使偏磨减轻。另外，有效的上提泵挂，可以减少由于井斜造成的杆管接触点。
对现场发现存在偏磨问题的27口有杆泵井实施了上提泵挂措施，累计上提泵挂2973米，目前，平均免修期延长了57天。
3.对抽油泵的影响及对策研究
抽油泵失效的一个主要类型是抽油泵活塞与泵筒配合副失效，通过现场对失效活塞的诊断和描述，发现大多数失效活塞表面均有不同程度、不同形态的划痕，因此井液中含有的砂粒进入活塞与泵筒之间造成的磨损是活塞与泵筒配合副失效失效的主要原因。但井斜的存在，加剧了砂粒对活塞与泵筒配合副的破坏作用。
由于井斜的存在，抽油泵与活塞间存在不可避免的偏磨。垂直条件下，作用于活塞上的载荷（主要由抽油杆柱的重力构成），在倾斜状况下产生垂直于泵筒的分力，造成了活塞与泵筒的偏磨。夹角越大，作用于泵筒的分力也越大，增加了配合副间的砂粒对配合副的损坏作用。所以，在井斜较大的工作条件下，活塞与泵筒之间的偏磨较之井斜小的井要大，抽油泵使用寿命相对要短。
从作业资料中的现场描述和作业后的生产数据看，56改III型泵对减少砂粒进入活塞与泵筒配合副的效果较好，抽油泵高泵效期较长。目前在应用了56改III型泵的7口有杆泵井中，平均泵效达到了82.75%，其中4口井高泵效期已经超过了300天。
4.对修井工程事故的影响及对策研究
外径较大的下井工具在井筒中进行起下作业时，往往由于井液含有杂质导致遇卡，在井况良好的情况下，通过普通的解卡措施就可以实现解卡，继续施工，但在部分油井中，井斜的存在，尤其是钻井过程中多次纠偏造成的井眼轨迹中的多个“狗腿”弯曲，会造成普通解卡措施无效，只能通过大修作业，增加解卡负荷才能继续施工，恢复油井正常生产。
因此，对井眼轨迹变化较大的油井，应当结合井眼轨迹特点，在井筒中的适当位置打防掉丢手，防止管柱落井造成复杂大修。另外，在进行井筒清砂作业时，最好选用大排量冲砂工艺，防止出现遇卡现象。
三、结论与认识
1.井斜受地层自然造斜规律影响起源于钻井，但在油井生产过程中，由于高压注水和出砂，导致套管变形，形成新的井斜；
2.井斜的变化与杆管偏磨有规律性的联系；
3.抽油泵的下泵深度和井筒清砂作业，应结合井眼轨迹特点。