抽油泵凡爾罩斷裂失效分析

高海軍, 鄒宗明, 馬林虎, 朱全塔, 郭達吉

(1. 國民油井格蘭特鉆具有限公司, 北京 100007; 2. 中國石油集團 川慶鉆探工程有限公司 川西鉆探公司, 成都 610051)

抽油泵凡爾罩斷裂失效分析

高海軍1, 鄒宗明2, 馬林虎1, 朱全塔1, 郭達吉1

(1. 國民油井格蘭特鉆具有限公司, 北京 100007; 2. 中國石油集團 川慶鉆探工程有限公司 川西鉆探公司, 成都 610051)

某油田用抽油泵柱塞在服役兩個月內即發生凡爾罩斷裂失效，利用光學顯微鏡、掃描電鏡和顯微硬度計等儀器從斷口的宏觀及微觀形貌特征、顯微組織、硬度和化學成分等方面對其進行了分析。結果表明：該凡爾罩不合理的結構設計和較差的表面加工質量導致了表面應力的集中和疲勞裂紋源的過早產生；同時大量大尺寸含硅夾雜物冶金缺陷的存在導致了沿晶裂紋的迅速擴展，最終導致凡爾罩發生了疲勞斷裂失效。

凡爾罩；失效分析；疲勞；斷裂；結構設計；表面加工；夾雜物

使用有桿抽油泵采油,是目前各大油田采用的主要采油方式。油田生產中，因抽油泵故障導致停工的現象非常普遍[1]，據統計基本上可以占到35%以上，而其中由于凡爾罩失效導致的抽油泵故障又占整個抽油泵故障的40%左右[2]。隨著油田生產進入高含水中后期，某廠設計生產了一種大流道抽油泵來提高抽采效率。為了獲得更大的流道，該抽油泵共設計了3個出油孔。新生產抽油泵在某油田服役不足兩個月，就發生了兩起凡爾罩突然斷裂事故，導致該兩口油井中斷了正常的采油工作，影響了油井的產量，增加了修井作業費用?！?br>