抽油桿斷裂原因與防治對策

李 敏（山東壽光市坤隆石油機械股份有限公司,山東 壽光 262700）

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抽油桿斷裂原因與防治對策

李 敏
（山東壽光市坤隆石油機械股份有限公司,山東 壽光 262700）

摘 要：整個抽油桿斷裂因素分析的關鍵步驟是確保油田開采經過安全生產的質量。文章通過分析抽油桿斷裂原因研究的必要性、抽油桿斷裂原因分析，現在針對頻繁桿斷裂的問題提出自己的建議。

關鍵詞：抽油桿；斷裂；原因；防治對策

0 前言

這些年,隨著油田持續加大的開挖力度,持續加大油井泵,而愈來愈嚴重的老油田抽油桿老化、斜井偏磨、腐蝕等問題,抽油桿斷裂因素分析是油田開采安全生產經過中的常用事故因素分析方法，關鍵是用于油田抽油桿斷裂經過中所產生事故的統計和分析。

1 抽油桿斷裂原因研究的必要性分析

隨著進入高含水后期的油田開采，為了把采出程度進一步提升，使用注聚合物開發，但隨著油井升高的見聚濃度，采出液性質產生改變，也隨之增加了抽油機井抽油桿斷裂事故的產生頻率，給油田的正常生產管理帶來很多困難，不但讓維護性方法工作量加大、增加原油成本、降低經濟效益，同時還影響原油產量。所以，分析、探究抽油桿斷裂的產生因素，選用有效的防治措施，讓抽油桿防止和減少斷裂故障的產生，對油田以后的可持續發展有著非常關鍵的意義。

2 分析抽油桿斷裂因素

2.1 疲勞破壞

受抽油桿工作環境與工作條件影響是抽油桿常常發生斷脫的情況關鍵因素，在工作的經過中抽油桿受幾種阻攔的影響，會隨著深度而漸漸改變的抽油管所受的阻力，迫使抽油桿發生彎曲情況的是抽油桿柱受著來自不一樣方向的阻力，使抽油桿的摩擦力增大了，造成抽油桿的工作條件對其長期應用不利，出現疲勞脫落的問題。抽油桿的金屬構件外形出現缺點是受相對大的阻力下形成的裂縫，會隨著工作時間而慢慢擴展的是已經產生的裂縫，達到整個橫截面都產生裂縫時，就會發生抽油桿斷裂的情況，這也是疲勞情況造成抽油桿斷裂的因素，金屬構件在長時間的擠壓下造成機械零件已經不可以正常工作，最后發生突然斷裂。

2.2 腐蝕、結蠟造成的影響

因為高含水油井中腐蝕性物質的影響，受到腐蝕的抽油桿材質，讓應用壽命縮短了。當受到碰撞、敲擊、彎曲的抽油桿后，防腐表層容易被刮掉，導致里面的基體金屬露出來。在腐蝕性環境中產生點蝕的是抽油桿上外露的基體金屬，點蝕位置容易形成應力集中，造成疲勞破壞。而在容易結蠟油井中，在抽油桿上附著的是析出的蠟質成分，增加了抽油桿的載荷，在運動過程中因為增載原因的影響，使抽油桿增加了拉應力的轉變，抽油桿所受的拉應力增大了，讓抽油桿在外力的影響下出現斷裂。

2.3 儲存管理原因

抽油桿的現場管理相對混亂，沒有統一的存放與應用規范。現在的狀況下，使用年限不一樣的抽油桿通過清洗—除銹—探傷—修復之后統一存放備用。通過修復的抽油桿和新抽油桿的比較有必然的不同，其抗拉能力和抗腐蝕能力都有必然程度的下降。在同一口油井里用到使用年限不一樣的修復抽油桿，變成整個抽油桿體系的弱點所在的就是使用年限最久的抽油桿。呈不均勻分布的是采油廠的抽油桿斷裂分布狀況。采油廠老油井相對多、而且不含或低的含硫化氫，分析認為采油廠桿斷裂關鍵是因為抽油桿使用時間相對長、達到使用年限而形成的疲勞斷裂。

3 抽油桿斷裂防治措施

3.1 抽油桿適當選用，提升強度等級

在沒有酸性的環境中，抽油桿的等級依照工作應力選取，對于深井要選用超高強度抽油桿。超高強度級別抽油桿抗硫化物應力開裂性能普通，因此高含H2S油井要應用材料強度比較低的抽油桿或專用抗腐蝕抽油桿。假如超深井腐蝕嚴重的，則需要使用新型耐腐蝕抽油桿。通常使用下面3種作法：一是抽油桿用鋼化學成分的調整，如果降低C含量與加入合理的耐蝕性元素像鋁、鉻等；二是熱處理后確保抽油桿每一個部分組織平均；三是確保抽油桿用鋼的質量，避免表層脫碳、內部裂紋等缺點。

3.2 添加緩蝕阻垢劑

關鍵由緩蝕、阻垢和添加劑組成的是現在普遍使用的HZ系列緩蝕阻垢劑。緩蝕成分是通過極性基團與非極性基團的排列不相同產生一層保護膜，起到緩蝕作用。阻垢成分一方面經過螯合與絡合功能，把不溶性的金屬離子變成可溶性的絡合離子或螯合離子，這樣來抑制沉淀的形成；另一方面則是在晶體變形產生晶體垢的經過中，原晶體的構造因為防垢劑的進入而出現改變，以至于晶體不再結垢長大。添加劑則是加強緩蝕成分和阻垢成分的聯合一起作用，同時還維持溶液具備必然的固定性。

3.3 增強抽油桿管理

（1）新、舊桿統一實施分級管理。對全局抽油桿進行分級管理，統一分級規范。運用過的抽油桿通過清洗—除銹—探傷—修復并打上鋼印后分級存放。就是分尺寸、依照使用年限分級存放與應用。并把臺賬、推薦分級標準做好見表1。

表1　抽油桿分級管理推薦分級標準

加強對含/高含硫化氫油井抽油桿管理通過嚴格檢查合格的才可以下井應用。對硫化氫含量>5000mg/m3的油井盡量應用全新抽油桿。

（2）增強抽油桿入井管理。增強對修井隊操作標準的管理，防止操作不當而引發的抽油桿、接箍損傷，減少由于人為損傷因素導致的抽油桿斷裂。

4 結語

避免抽油桿的斷脫，是一項長期繁雜的體系工種，需要油桿管理，作業施工、桿柱設計、配套工藝等幾方面綜合治理才可以獲得相對好的結果。因而，在整個抽油桿斷裂因素分析和治理的過程中，要注重分析每一個步驟，預防抽油桿斷裂的產生，確保油田生產的安全生產和安全管理的標準性，讓整個油田生產的過程獲得保證。

參考文獻：

[1]吳鵬.抽油桿疲勞斷裂原因分析及治理措施[J].科技致富向導,2014(09):81.

[2]陳燦,張耀,陳鳳.塔河油田抽油桿斷裂檢測及治理對策[J].油氣田地面工程,2013(02):106-107.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.177