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抽油机偏磨原因及治理措施分析

文档作者：周世彬文档来源：辽河油田辽兴油气开发公司		更新日期： 2026年08月30日	点击数：
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石油化工
引言
抽油机作为油田开采的重要设备，其工作稳定性和
效率直接影响油田的生产效益，但是抽油机在长期使用
过程中容易出现偏磨现象，导致设备磨损加剧，运行效
率降低，甚至造成设备故障，影响油田的正常生产。偏
磨现象是指抽油机在运行过程中，由于各种原因导致井
杆与井筒内壁之间的摩擦力不均匀，从而产生非对称性
的磨损，这种现象不仅加速了设备的老化，还可能引发
一系列连锁反应。抽油机偏磨问题的成因复杂多样，既
有机械结构设计方面的因素，也有运行操作和维护保养
方面的问题。
一、抽油机偏磨问题造成的危害
1.设备性能受损
偏磨现象会导致抽油机设备故障频发，由于抽油机
局部磨损严重，设备的结构强度和耐久性降低，容易在
高负荷运行时发生断裂等故障。尤其是在井下环境复杂
且工况变化频繁的情况下，偏磨引发的设备故障更加常
见，这不仅加大了设备的维护难度和增加了设备维护的
频率，还可能导致油井停产，影响油田的正常生产秩
序。偏磨现象的存在会导致抽油机的运行不稳定，直接
影响油井的产能。由于偏磨导致的设备故障和停产，不
仅会影响当期的石油产量，还可能导致油井的长期产能
下降。
2.产油效率下降
抽油机的偏磨现象会导致井杆的运动轨迹偏离正常
范围，造成井杆在运行过程中出现偏摆和振动，这种不
稳定的运动状态使得井杆不能按照设计的行程工作，导
致冲程效率降低。冲程效率的下降直接影响抽油机的抽
油量，使得单位时间内的产油量减少，进而导致整体产
油量的下降。由于偏磨导致的摩擦力加大，抽油机在运
行过程中需要克服更大的阻力，这直接导致能耗的增
加，设备为了维持正常的工作状态，需要消耗更多的能
源。而这些增加的能耗并没有转化为有效的产油量。高
能耗低产出的状态不仅影响产油效率，还增加了生产成
本，减少了油田的经济效益。
3.安全隐患增多
抽油机偏磨现象导致井杆与井筒内壁之间的摩擦力
不均匀，从而加速设备的局部磨损，这种不均匀的磨损
会削弱设备的结构强度，特别是在长期运行过程中，局
部磨损可能导致井杆或其他关键部件出现裂纹或断裂。
当设备结构强度下降时，其承受负荷和抵抗外部冲击的
能力也会大幅减弱，这大幅提高了设备在高负荷或复杂
工况下发生断裂或故障的风险。由于偏磨现象的存在，
抽油机设备需要频繁维护和检修。在设备维护过程中，
操作人员需要进入井下或高空作业，面临设备突然发生
故障或环境不稳定带来的风险。频繁的维护和检修不仅
增加了操作人员的工作负担，也提高了其遭遇意外伤害
的概率，特别是在紧急故障处理过程中，操作人员可能
因时间紧迫而忽视采取安全措施，影响自身生命安全。
4.维护成本增加
由于偏磨现象导致设备的局部磨损严重，维修过程
中需要更换零部件和材料，特别是一些关键部位，如井
杆、井筒内壁等，这些部件的磨损更为严重，需要操作
人员定期更换或修复。而这些零部件通常价格较高，频
繁更换和维修不仅增加了直接的材料费用，还可能导致
库存管理成本的增加，同时某些特殊部件可能需要定制
或进口，进一步增加了维修成本。抽油机的偏磨问题对
维护技术要求较高，需要专业的技术人员进行诊断和维
抽油机偏磨原因及治理措施分析
周世彬　　辽河油田辽兴油气开发公司
【摘　要】抽油机是油田开采中的关键设备，其工作效率和稳定性直接关系油田的生产效益。抽油机出现偏磨现象
会导致设备磨损加剧，运行效率下降，甚至设备出现故障，影响油田的正常生产。本研究分析了抽油机
偏磨问题的危害，包括设备性能受损、产油效率下降、安全隐患增加以及维护成本增加，探讨了抽油机
偏磨的原因，包括沉没度、腐蚀、工艺以及操作不当，在此基础上，提出了解决抽油机偏磨问题的治理
措施，包括合理采用防腐蚀措施、改善设备制造工艺、优化设备涂层工艺、构建动态监测体系以及制订
科学防护计划等，为保障抽油机的安全可靠运行奠定了基础，提高了抽油机的运行效率，增加了油田的
整体生产效益。
【关键词】抽油机；偏磨问题；治理措施
【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2025.02.018
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石油化工
修，频繁的设备检修和故障处理需要投入更多的维护人
员和技术支持，增加了人力成本。同时，为了应对复杂
的偏磨问题，企业需要对维护人员进行额外的培训，提
升其专业技能，这也增加了培训成本。
二、抽油机偏磨的原因
1.沉没度因素
沉没度是指抽油机井杆的下端进入油层的深度，即
井杆在井筒中的沉入深度。合理的沉没度设计可以保证
抽油机的稳定运行，提高抽油效率。但是沉没度不当会
导致井杆与井筒内壁的摩擦力不均，加大设备的磨损程
度，进而引发偏磨问题。当抽油机的沉没度不足时，井
杆在井筒中的沉入深度不够，导致井杆与井筒内壁接触
部位的摩擦力增加。由于井杆在井筒中的运动轨迹呈曲
线，当沉没度不足时，井杆的运动轨迹偏离设计轨道，
加大了井杆与井筒内壁的摩擦面积和摩擦力。这种不均
匀的摩擦力会加剧井杆的局部磨损，导致偏磨现象的发
生，长期运行下，井杆的磨损部位会出现凹陷甚至断
裂，严重影响设备的运行稳定性和使用寿命。
2.腐蚀因素
腐蚀是指金属材料在化学或电化学环境中发生的逐
渐破坏现象。在抽油机中，腐蚀主要发生在井杆和井筒
内壁等部件。油井中的井液通常含有腐蚀性物质，这些
物质在高温高压环境下会对金属材料产生腐蚀作用，导
致设备的磨损加剧和性能下降。井杆是抽油机的重要组
成部分，其长期浸泡在含有腐蚀性物质的井液中，容易
发生腐蚀，腐蚀导致井杆表面产生凹坑和穿孔，提高了
井杆的表面粗糙度，使井杆在井筒内壁运动时摩擦力增
大。这种不均匀的摩擦力加剧了井杆的局部磨损，导致
偏磨现象的发生。腐蚀还会削弱井杆的机械强度，提高
其断裂的风险，进一步加剧设备的偏磨问题。井筒内壁
也是容易遭受腐蚀的部位之一，井筒内壁受到井液中腐
蚀性物质的侵蚀，表面会出现凹陷和腐蚀坑，导致内壁
的光滑度降低。这种情况下，井杆在井筒内壁运动时，
接触面积增加，摩擦力不均匀，导致井杆和井筒内壁同
时发生磨损，形成恶性循环。内壁的腐蚀还可能导致井
筒变形和塌陷，进一步影响抽油机的正常运行。
3.工艺因素
抽油机的设计和制造工艺对其运行性能和使用寿命
有着重要影响。设计不合理或制造工艺不精细的抽油
机，容易出现结构不对称和材料不均匀等问题，从而导
致设备在运行过程中受力不均，加剧磨损风险。井杆和
井筒的设计如果未能充分考虑其在井筒中的运动轨迹和
受力情况，可能导致井杆在上下运动时，偏离正常轨
迹，加大与井筒内壁的摩擦，进而导致偏磨。抽油机的
安装和调试工艺对其运行状态也有重要影响。安装人员
在安装过程中，如果未能严格按照规范安排抽油机，可
能无法保证井杆和井筒的对中性，导致井杆在运动过程
中与井筒内壁接触不均匀，加剧磨损风险。同时安装人
员在安装过程中如果未能充分考虑井筒的垂直度和井杆
的同轴度，可能导致井杆在上下运动时发生偏移，加剧
磨损。安装人员在调试过程中，如果未能及时调整抽油
机的工作参数，可能导致设备在运行过程中受力不均，
增加偏磨现象的发生。
4.操作人员操作不当
操作方法不合理是导致抽油机偏磨的重要原因之
一。在抽油过程中，如果抽油速度设置过高，井杆在井
筒中的运动速度加快，加大了井杆与井筒内壁之间的摩
擦力，导致磨损加剧。特别是在高负荷运行时，设备的
受力情况更加复杂。不合理的操作行为会导致设备在短
时间内出现严重的磨损和偏磨现象。抽油机在启动和停
止时，如果操作人员操作不当，井杆的加速和减速过程
不平稳，也会导致井杆在井筒内壁产生过大的摩擦力，
加剧磨损风险。抽油机在长期运行过程中，需要定期维
护和保养，以保证其正常运行和延长使用寿命。如果维
护和保养工作不及时或不到位，设备的磨损问题将难以
得到及时的发现和解决。
三、抽油机偏磨的治理措施
1.合理采用防腐蚀措施
材料选择是防止腐蚀的首要举措。使用耐腐蚀材料
可以有效延长设备的使用寿命，减少因腐蚀引发的偏磨
问题。井杆和井筒可以采用高合金钢或耐腐蚀合金材
料，这些材料具有优良的抗腐蚀性能。耐腐蚀材料的使
用可以显著降低设备表面的腐蚀速率，减少腐蚀产物的
产生，从而减少设备的磨损。井液中的腐蚀性物质是导
致设备腐蚀的主要原因之一，因此，井液处理和控制是
减少腐蚀和偏磨的重要措施。通过预处理井液，去除其
中的固体颗粒和腐蚀性物质，可以显著降低井液对设备
的腐蚀。使用高效的井液过滤系统，去除井液中的固体
颗粒和悬浮物，可以减少对井杆和井筒内壁的磨损，同
时，采用化学药剂中和井液中的腐蚀性物质，如添加缓
蚀剂或抑制剂，可以降低腐蚀速率，保护设备表面。
2.改善设备制造工艺
优化设计方案是改善设备制造工艺的重要步骤。在
设计阶段，工程师应综合考虑设备在实际运行中的负荷
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石油化工
和运动轨迹，确保设计方案符合实际工况要求。井杆和
井筒的设计需要确保其在上下运动时能够保持良好的对
中性，减少与井筒内壁的摩擦。同时工程师应充分考虑
材料的选择和结构的优化，避免因设计缺陷导致设备在
运行过程中出现受力不均的问题。通过采用先进的设计
软件和仿真技术，可以模拟设备在不同工况下的运行状
态，优化设计方案，降低抽油机偏磨风险。
设备的加工精度直接影响抽油机的运行性能。井杆
和井筒的加工需要严格控制其尺寸公差和几何形状，确
保其在运行中能够保持良好的同轴度和对中性。通过引
入先进的加工设备和测量仪器，如数控机床和激光测量
系统，可以提高加工精度，减少设备的制造缺陷。严格
控制制造过程中的每一个环节，如材料的选择和热处理
工艺等，也有助于提高设备的整体质量和性能。
3.优化设备涂层工艺
涂层材料需要具备优良的耐磨性和耐腐蚀性，以应
对油田环境中的苛刻条件。常用的涂层材料包括环氧树
脂涂层、聚氨酯涂层以及陶瓷涂层等。环氧树脂涂层具
有良好的附着力和耐化学腐蚀性能，适合用于处理油田
环境中的腐蚀性介质；聚氨酯涂层则具有优良的耐磨性
和弹性，可以有效减缓设备表面的磨损；陶瓷涂层则以
其极高的硬度和耐磨性，在高磨损环境中表现优异。选
择合适的涂层材料，可以显著提高设备的耐磨性能和使
用寿命。涂层的厚度对其性能有着直接影响，涂层过薄
可能无法提供足够的保护，而涂层过厚则可能导致附着
不良。精确控制涂层厚度是优化涂层工艺的重要方面。
因此，石油化工企业需要采用先进的涂层设备和技术，
比如，应用自动喷涂系统和厚度检测仪器，精确控制涂
层厚度。
4.构建动态的监测体系
传感器是监测系统的核心组件，负责实时采集设备
的运行数据。振动传感器可以监测设备的振动状态，从
而判断抽油机是否存在偏磨或其他异常情况。温度传感
器用于监测设备的温度变化，确保设备在正常的工作温
度范围内运行。压力传感器和位移传感器则用于监测设
备的工作压力和运动情况。通过综合使用这些传感器，
石油化工企业可以全面了解设备的运行状态，为后续的
数据分析和决策提供可靠的基础。预警与报警系统可以
动态监测设备。当设备运行状态出现异常或偏磨现象
时，预警与报警系统能够立即发出警报，提醒操作人员
采取措施。预警系统可以设置阈值，当设备的运行参数
超过设定范围时，系统会自动发出预警信号。通过及时
的预警和报警，可以降低设备的损坏和减少设备的停机
时间，提高生产效率和保障设备的安全。
5.制订科学防护计划
不同的油田环境对抽油机的要求不同，了解设备所
处的运行环境对于制定有效的防护措施至关重要。高温
环境会导致设备材料的老化和性能下降，腐蚀性介质会
加速设备的腐蚀和磨损。通过全面评估设备的运行环
境，可以确定防护计划中需要重点关注的风险因素，从
而采取有针对性的防护措施。制订设备维护与保养计划
是防护计划中的重要内容。定期检查设备的各个部件，
检查内容包括抽油机磨损情况和润滑状态等。定期更换
润滑油，检查润滑系统的工作状态，确保润滑油的质量
和数量符合要求。清除设备表面的污垢和腐蚀物质，保
持设备的清洁，防止外界因素进一步损害抽油机。根据
抽油机设备的使用情况，定期更换磨损严重的零部件，
防止因零部件老化导致设备故障。
四、结语
抽油机偏磨加速了抽油机设备的老化和损坏，缩短
了设备的使用寿命。抽油机偏磨问题如果得不到及时解
决，可能引发设备故障，甚至导致井下管柱断裂等严重
事故，危及生产安全。引起抽油机偏磨问题的原因相对
较多，因此，石油化工企业需要采取多种措施，延长设
备的使用寿命，降低设备更换和维修的频率。
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作者简介：周世彬（1981—），男，汉族，吉林辽源
人，本科，工程师，研究方向：采油管理。

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