抽油桿減震器的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況及效果分析

【摘 要】 本文從應(yīng)用抽油桿減震器前后上下載荷的變化、不對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力的變化、上下電流系統(tǒng)效率的變化情況、功圖圖形的變化等方面、分析抽油桿減震器在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用情況。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的19口井，在未使用抽油桿減震器之前平均每年作業(yè)1.5 井次（包括返工），2004年這19口井共作業(yè)23井次，現(xiàn)場(chǎng)鑒定情況19井次為桿斷，自2004年4月使用抽油桿減震器后，只有2口井檢泵作業(yè)，鑒定結(jié)果桿斷1口，脫節(jié)器爪斷1口，年少檢泵21井次，節(jié)省作業(yè)費(fèi)用42萬元，同時(shí)避免因泵況異常導(dǎo)致的產(chǎn)量損失420噸，每噸原油按1200元計(jì)算，獲經(jīng)濟(jì)效益50.4萬元，這19口井全年獲經(jīng)濟(jì)效益134.4萬元。

【關(guān)鍵詞】 桿斷比例 不對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力 經(jīng)濟(jì)效益

Abstract ： The paper mainly discusses the field application of the sucker rod shock absorber and effect analysis.

1.問題的提出

油田進(jìn)入高含水后期，為保持產(chǎn)油穩(wěn)產(chǎn)，多采用大直徑深井泵進(jìn)行強(qiáng)化開采，抽油機(jī)井桿柱承受的載荷逐漸加大，由于抽油桿承受的非對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，沖次、部分新桿質(zhì)量存在問題、抽油桿超期服役、施工質(zhì)量、管理方面存在的問題以及受桿偏磨影響，各類問題引發(fā)的桿斷井在檢泵井中占有相當(dāng)大的比例，2003年抽油機(jī)井純桿斷比例已經(jīng)達(dá)到18.01％，偏磨引發(fā)的桿斷比例為17.69％，占抽油機(jī)井檢泵比例的35.71％。因此，分析研究引發(fā)桿斷的各類因素并采取相應(yīng)的治理措施，已成為采油工程技術(shù)人員必須面對(duì)及解決的問題。治理抽油機(jī)井桿斷主要是降低抽油機(jī)井的振動(dòng)載荷，降低上下載荷的差異，減少抽油桿承受的不對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，因此，2004年在19口桿斷幾率大的抽油機(jī)井上安裝抽油桿減震器，主要目的是降低桿斷井的比例。

2.抽油桿減震器的工作原理

2.1、抽油桿的受力狀況分析

抽油桿在工作時(shí)承受著交變載荷，因此，在抽油桿內(nèi)產(chǎn)生了由бmax到бmin的非對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力。在交變載荷作用下，抽油桿往往由于疲勞而發(fā)生斷裂。因?yàn)椋绻谧畲罄瓚?yīng)力下發(fā)生破壞，那么抽油桿的斷裂事故將發(fā)生在拉應(yīng)力最大的上部，但是，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督的實(shí)踐表明：抽油桿在上部、中部和下部都有斷裂。因此，抽油桿斷與非對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力有關(guān)。

2.2、抽油桿減震器的工作原理

抽油桿減震器是通過彈簧緩解上下沖程交變載荷，降低抽油桿承受的不對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，減輕抽油桿拉伸強(qiáng)度，減震效果顯著，能夠改善抽油桿受力狀況，具有防脫、防斷、節(jié)能、增油的效果，能夠有效地降低抽油桿桿斷幾率，同時(shí)降低電機(jī)運(yùn)行電流，消除振動(dòng)造成的共振影響，提高了抽油桿柱使用壽命，延長檢泵周期，功圖測(cè)試效果良好，適用于振動(dòng)載荷較大、桿斷比例較高的井上使用。

3.抽油桿減震器的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況及效果分析

3.1從振動(dòng)載荷及不對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力對(duì)比來看

抽油桿減震器安裝前后，19口井的最大載荷、最小載荷都發(fā)生了不同程度的變化，平均最大載荷由安裝前的55.40KN減少到安裝后的51.35KN，減少了4.05KN；最小載荷由安裝前的18.85KN上升到安裝后的20.37KN，上升了1.52KN；不對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力由安裝前的409.22KN/mm2下降到安裝后的362.98KN /mm2，下降了46.24 KN /mm2，，功圖圖形由振動(dòng)較大到圖形比較平緩，降低振動(dòng)載荷的作用較為明顯。

例如，一口抽油機(jī)井安裝了抽油桿減震器，安裝后該井的最大載荷由安裝前的69.14KN減少到安裝后的53.84KN，減少了15.3KN；最小載荷由安裝前的25.3KN上升到安裝后的27.65KN，上升了2.35KN；不對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力由安裝前的422.61KN/mm2下降到安裝后的295.77KN /mm2，下降了126.84 KN /mm2，降低載荷的作用比較好。

3.2電流及系統(tǒng)效率變化情況對(duì)比

19口井上電流平均值由安裝前的46A下降到安裝后的44 A，下降了2A；下電流平均值由安裝前的41A下降到安裝后的39A，下降了2A；抽油機(jī)井系統(tǒng)效率平均值由安裝前的29.26％上升到到安裝后的31.1％，上升了1.84％。

3.3從檢泵井次及檢泵周期的變化情況來看

19口井在安裝抽油桿減震器之前， 23井次，桿斷為21井次，平均檢泵周期為212天，安裝抽油桿減震器之后，截至目前檢泵3井次，桿斷為1井次，平均檢泵周期為364天，年減少檢泵21井次，檢泵周期延長了152天，檢泵費(fèi)用按2萬元計(jì)算，節(jié)省作業(yè)費(fèi)用42萬元，同時(shí)這19口井避免因泵況異常檢泵造成的產(chǎn)量損失420噸，一噸原油按1200元計(jì)算，可獲經(jīng)濟(jì)效益50.4萬元，19口井年獲經(jīng)濟(jì)效益134.4萬元。

3.4從日產(chǎn)液的變化情況來看

安裝抽油桿減震器前后對(duì)比，19口井日產(chǎn)液由安裝前的68.7t/d略升到按裝后的70.8t/d，日產(chǎn)液上升2.5t/d，日產(chǎn)油由安裝前的5.8 t/d略升到按裝后的5.96t/d，日產(chǎn)油上升0.16t/d，有一定的增液增油效果。

4.目前存在的問題及下步建議

4.1目前存在的問題

由于上產(chǎn)力度加大，增加了抽油桿的懸點(diǎn)載荷，誘發(fā)了桿斷脫井的幾率。統(tǒng)計(jì)145井次檢泵井中，桿斷井33 井次，占檢泵井比例為19.31%，作業(yè)隊(duì)撈桿28井次，采油隊(duì)自己淺部打撈32井次，總計(jì)93井次。從泵徑上看，70mm以上大泵桿斷井為62井次，占桿斷井比例66.67％；從沖次上看，沖次8n/min的桿斷井為53井次，占桿斷井比例56.99％。

4.2下步建議

4.2.1加大抽油桿減震器在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用力度，對(duì)于70mm以上大泵的井以及沖次8n/min的抽油機(jī)井建議全部安裝抽油桿減震器。

4.2.2由于抽油桿減震器有較好的節(jié)能效果，可降低電機(jī)的運(yùn)行電流，提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率，因此對(duì)于電機(jī)利用率大于85％以上的井安裝抽油桿減震器。

5.認(rèn)識(shí)及體會(huì)

5.1抽油機(jī)井減震器在振動(dòng)較大的抽油機(jī)井上應(yīng)用，可有效降低懸點(diǎn)載荷，降低抽油井不對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，改善抽油桿受力狀況，降低抽油機(jī)井桿斷幾率，延長抽油機(jī)井檢泵周期，減少產(chǎn)量損失，節(jié)約作業(yè)費(fèi)用，效果明顯。

5.2抽油機(jī)井抽油桿減震器可以降低抽油機(jī)井運(yùn)行電流，降低電機(jī)利用率，能夠一定程度的提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率。

5.3抽油機(jī)井抽油桿減震器安裝方便，性能可靠，可以在現(xiàn)場(chǎng)推廣使用。

5.4抽油桿減震器適用于沖次快、泵徑大于70mm的井以及斷脫幾率高，不對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力高、振動(dòng)載荷大的抽油機(jī)井上安裝使用。

（作者單位：大慶油田有限責(zé)任公司）