抽油桿斷脫原因分析及措施

李曉琳，楊　芳，鄭曉蕾（.大慶油田第五采油廠第一油礦，黑龍江大慶 6000；.大慶油田第七采油廠第二油礦，黑龍江大慶 6000；.大慶油田第一采油廠第四油礦，黑龍江大慶 6000）

抽油桿斷脫原因分析及措施

李曉琳1，楊芳2，鄭曉蕾3
（1.大慶油田第五采油廠第一油礦，黑龍江大慶 163000；
2.大慶油田第七采油廠第二油礦，黑龍江大慶 163000；
3.大慶油田第一采油廠第四油礦，黑龍江大慶 163000）

油井光桿作為地面抽油機(jī)與井下抽油桿的連接裝置，在日常生產(chǎn)中有著非常重要的作用。并且光桿上部暴露在空氣中，生產(chǎn)過程中要經(jīng)過光桿密封器（盤根盒），井口其他裝置以及井下負(fù)荷等都會對光桿使用壽命產(chǎn)生影響，而這些因素都可以通過日常管理來減少對光桿的影響，進(jìn)而達(dá)到延長光桿的使用壽命的目的。

光桿；盤根盒；負(fù)荷；使用壽命

光桿作為油井正常生產(chǎn)中的主要部件，一旦發(fā)生光桿斷脫，更換工作量大、停井時(shí)間長，影響產(chǎn)量并且對于抽油井或出砂井容易造成不同步或砂卡，進(jìn)而增加了日常管理工作量。所以延長光桿的使用壽命對于減少日常維護(hù)成本，減小工人勞動量、提高采油時(shí)率以及提高減少由于意外事件導(dǎo)致油井躺井有很好的效果。

1　光桿斷脫的原因分析

目前導(dǎo)致光桿斷脫的因素主要有光桿所承受的載荷超過額定載荷，導(dǎo)致光桿疲勞斷裂、外部損傷導(dǎo)致斷裂及光桿上的防脫卡或方卡子使用不當(dāng)造成光桿斷裂。

1.1疲勞斷裂

疲勞斷裂多出現(xiàn)在以下幾種情況中：稠油井、泵掛深度大的井（一般泵掛小于1 500m不易斷裂）、易出砂井、結(jié)蠟井。對于稠油井由于原油粘度大，導(dǎo)致管桿之間運(yùn)行過程中光桿所承受的拉力增加，當(dāng)其超過額定應(yīng)力時(shí)就會發(fā)生疲勞斷裂；對于出砂，結(jié)蠟井也是砂或蠟的影響導(dǎo)致井下負(fù)荷變化；當(dāng)負(fù)荷超過了光桿的額定應(yīng)力時(shí)就發(fā)生疲勞斷。

1.2光桿損傷

1.2.1產(chǎn)出溶對光桿的腐蝕

1）CO2腐蝕：CO2作為石油的伴生氣或天然氣的成分之一存在于油氣中，在采油過程中存在大量的CO2導(dǎo)致越來越多的光桿被CO2腐蝕，腐蝕的機(jī)理是由于該氣體在水中的溶解度很高，一旦溶于水形成了碳酸釋放氫離子，而鐵作為陽極容易被溶解而腐蝕。

2）H2S腐蝕：對于產(chǎn)出溶量相對較大，井口溫度高的井，在高溫條件下，活性硫與金屬直接反應(yīng)，它出現(xiàn)在與物流接觸的各個(gè)部位，表現(xiàn)為均勻腐蝕，其中以H2S的腐蝕性最強(qiáng)。

3）氧濃度差腐蝕：由于光桿上下部的氧氣濃度有一定差別，上部為富氧區(qū)，下步為貧氧區(qū)，貧氧區(qū)陽極容易受到腐蝕，富氧區(qū)陰極受到保護(hù)，因此光桿一側(cè)便被腐蝕。

1.2.2盤根盒以及格蘭對光桿的磨損

由于井口不對中或其他外界因素的影響，導(dǎo)致了盤根盒或格蘭磨光桿，光桿各部分承受的力不均勻，容易發(fā)生斷裂。加劇產(chǎn)出溶對光桿的腐蝕，使得光桿承受的應(yīng)力減小，并且一旦井口不對中，還容易造成光桿與格蘭和盤根壓帽摩擦。

1.3防脫卡或方卡子使用不當(dāng)

目前現(xiàn)場使用的光桿卡子分為兩種，鉗牙式和摩擦式，鉗牙式卡子的內(nèi)徑小于光桿的外徑，每套牙口與光桿有四個(gè)觸點(diǎn)，這樣夾持力就集中在光桿上很小的地方。而摩擦式其卡子內(nèi)徑與光桿的外徑相同所以可以將夾持力分布在比較均勻的范圍內(nèi)，雖然這兩種光桿卡子都會產(chǎn)生應(yīng)力集中，并導(dǎo)致光桿的疲勞極限降低。

2　防斷脫的措施

2.1提高光桿強(qiáng)度

針對井下負(fù)荷容易變化的現(xiàn)象，加密日常資料錄取的頻率，并且根據(jù)功圖顯示資料制定每口井合理的洗井周期，油稠、結(jié)蠟井采取定期熱洗、加藥等措施，出砂井采取水洗方法。

2.2加強(qiáng)防腐

在油田開采中，由于增產(chǎn)需要會采用二氧化碳、聚合物等驅(qū)油物進(jìn)行驅(qū)油，一旦注入地層后，在生產(chǎn)過程中必然導(dǎo)致二氧化碳或聚合物隨之產(chǎn)出，而對光桿產(chǎn)生腐蝕，聚合物對光桿的腐蝕，通過注聚合物井相對較少。

2.3改進(jìn)光桿卡固方式

調(diào)整井口對中，并且保證盤根盒規(guī)范，對于光桿與格蘭和壓帽摩擦的情況我們根據(jù)實(shí)際壓帽的形狀大小，采用PVC高強(qiáng)度塑料制作了塑料壓帽，一旦光桿與壓帽發(fā)生摩擦，首先將PVC的塑料磨損代替了目前光桿磨損，延長了光桿的使用壽命，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際使用情況觀察，在光桿偏磨嚴(yán)重的井使用PVC壓帽之后，光桿壽命延長了1年。

3　結(jié)論

對于井下負(fù)荷大導(dǎo)致光桿易斷裂的，一般采用1.1寸光桿代替1寸光桿，并且對由于油稠、蠟等因素引起的負(fù)荷增大采用定期熱洗，加藥的方式減小井下負(fù)荷來延長光桿的使用壽命。對于腐蝕性強(qiáng)的井采取一定的防腐蝕措施，或采用防腐蝕光桿，對于目前井上使用的光桿卡子應(yīng)慎重選擇，以免影響光桿的使用壽命。

[1] 車德智.常見抽油桿斷脫分析及其優(yōu)化措施[J].內(nèi)蒙古石油化工，2015，（2）：70-72.

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Sucker Rod Break Off Cause analysis and Measures

Li Xiao-lin，Yang Fang，Zheng Xiao-lei

The well polished rod as a sucker rod pumping unit on the ground and underground connection device，has a very important role in our daily production.And the upper position when it is exposed to the air，the production process through polished rod sealing device（packing box），wellhead equipment and downhole load other will have an effect on the service life of the polished rod，and these factors can all be daily management to reduce the impact on the polished rod，and then to prolong the service life of the polished rod.

polished rod；Packing box；Load；The service life of the

TE933.1

B

1003-6490（2016）03-0036-01

2016-03-16

李曉琳（1977—），女，黑龍江巴彥人，技師，主要從事采油工作。