抽油桿斷脫因素分析及防止措施

武霞 邢濤 黃永梅

摘要：油井在生產過程中，由于偏磨、井筒狀況、操作及設備等原因，出現抽油桿頻繁斷脫的現象，油井維護工作量逐年增加，大量管桿材料報廢，增加了生產成本。本文從其斷脫原因出發，結合現場生產經驗，提出了幾點防止抽油桿頻繁斷脫措施和建議。下面就分析抽油桿一些斷脫原因，根據這些現象分析總結出防止抽油桿斷脫的措施建議

關鍵詞：抽油桿;斷脫;預防措施

1.抽油桿斷脫的主要影響因素

1.1.1嚴重偏磨造成抽油桿斷脫

井斜造成偏磨。造成井斜的因素很多，主要有自然井斜、人工井斜等。自然井斜：在鉆并過程中一般認為井斜角小于30為合格，為了控制井斜增大復雜變化，從形態上看，井身軌跡在空間上是一條螺旋狀曲線，桿管的多點接觸，多點偏磨不可避免。人工井斜：隨著鉆井技術的發展和油田開發的需要，人工定向斜井越來越多。一般來講，造斜點越淺，井斜角越大，則此處的側向力越大偏磨越嚴重·人工定向斜井的增加，一方面提高了油田的開發效益，另一方面也對采油工藝提出了更高的要求。

1.1.2抽油機井安裝誤差，前傾、后傾、左右偏斜導致部分抽油機雖經二次就位但仍不能滿足：井斜、采油樹傾斜造成偏磨，導致抽油桿斷脫。

1.1.3井液特性加劇偏磨。一是含水上升的影響。隨著老油田開發的不斷延續，產出液的綜合含水逐步上升，由油包水型向水包油型轉換，于是桿管表面的摩擦潤滑劑由原油變成了產出水，失去了原油的潤滑保護作用，導致抽油桿與油管內壁磨損速度加快。二是腐蝕的影響。油井中的腐蝕主要有酸性腐蝕非酸性腐蝕、氧化腐蝕和電流腐蝕。其中酸性腐蝕是由于原油中含有硫化氫氣體而引起的腐蝕：非酸性腐蝕是由于細菌而產生的腐蝕：氧化腐蝕是由于抽油桿與井筒中的氧氣發生氧化反應而產生的腐蝕：電流腐蝕是由于抽油桿在井筒中發生了電解反應而引起的腐蝕。這些腐蝕都可以造成抽油桿斷裂。在實際生產中，從起出的管串來看，大部分油井的油管桿都受到了不同程度的腐蝕。由于腐蝕的影響，抽油桿很容易發生斷脫現象。三是油井結蠟和油稠的影響，油井結蠟使結蠟點以上抽油桿，下行程受到的阻力急劇增加，產生彎曲偏磨：油稠使抽油桿上行和下行阻力均增大，對其運動過程產生不利的影響，加劇偏磨。四是油井出砂加劇管桿偏磨。

1.2油井井筒狀況影響

1.2.1井筒結蠟影響。井筒結蠟是影響油井正常生產的基本因素，原油粘度大，結蠟周期短，油井負荷變化幅度大造成泵卡甚至油桿斷脫等現象。對一些加藥、熱洗周期過長（超過一個月）的油井，通過熱洗后出現卡泵抽油桿斷脫等現象，造成這種現象的主要原因是：采取清蠟措施的間隔過長，造成油井結蠟嚴重，熱洗后，蠟質大量溶化，反而使負荷增大，出現抽油桿斷脫或蠟卡等現象。

1.2.2井筒結垢影響。全區井筒結垢使套管孔眼堵死，泵筒內防沖距段堵死，抽油機負荷加大，導致抽油桿斷脫。

1.3 因操作而引起的抽油桿斷脫

因操作損傷而起的抽油桿斷裂。由于操作不當或對抽油桿不愛護，都會在抽油桿和接箍表面留下刻痕、凹坑，從而導致抽油桿由于應力.中或迅速腐蝕而造成抽油桿斷裂。在實際生產中要經常進，測井、校對防沖距、碰泵、對扣等操作，在操作過程中就要使用卡盤和卡牙坐在盤根盒上卸載，此時抽油桿載荷全都被卡牙卡住光桿而落在盤根盒上。所以在光桿上就會有兩排四坑和凸起，如果使用不配套的卡牙，會加大光桿的損傷，經常性的作業會使損傷不斷加大從而導致光桿斷裂。

1.4 生產中交變載荷造成抽油桿斷脫

由于液體和活塞運動不一致或泵未充滿等各種因素引起的沖擊載荷及柱塞與泵筒，抽油桿與油管，抽油桿與液柱，油管與液柱之間的摩擦力的作用。而且上下沖程中抽油桿受力大小差異很大，上沖程中抽油桿受力大，下沖程中抽油桿受力小，故抽油桿是在交變載荷的作用下做周期性的往復運動。（1）在交變載荷的作用下會引起抽油桿脫扣或者斷裂。這種情況較為常見，主要原因有修井時上扣不牢、螺絲臟或損傷、由于磨損和腐蝕使抽油桿接箍損傷或者變形以及由于液體的沖擊等。（2）抽油桿因超過應力極限而引起的疲勞斷裂。（3）毛辮子反轉引起的抽油桿脫扣。

2.預防抽油桿斷脫的措施

2.1針對抽油桿偏磨，合理地調整油桿組合針對現場生產實際情況，需要借助以“扶正、加重、錯定”為主導的偏磨井綜合治理技術對偏磨井采取綜合治理措施。達到防止抽油桿偏磨。

2.2抽油桿受力狀況采取措施（1）增下油桿防脫器，以防止因毛辮子反轉引起的油桿脫扣。針對部分脫扣比較嚴重的油井，可以采取增下減震防脫器的方法，以防止油桿脫扣。（2）加強修井監督力度。為了保證修井質量，必須保證修井監督質量合格，因此在監督過程中，應及時更換偏磨、腐蝕的油桿，嚴禁不合格油桿下井。在上扣過程中應保證上扣力矩達到額定值，防止由于人為因素導致的返工現象。

2.3針對油井井筒狀況，采取相應的預防措施（1）采取有效的油井清蠟措施。目前全區的清蠟措施主要有加藥、熱洗、投收球及預檢泵等三種措施，針對不同情況可以采取不同的清蠟措施。

2.4對油桿偏磨部位增加高強度尼龍扶正器及扶正抽油桿，對已下扶正器及扶正油桿的并段加大扶正密度。（1）操作時必須保證抽油桿不受損壞。在操作時，要愛護抽油桿，搬運要平穩，不準錘擊或撞擊抽油桿，以免在抽油桿上留下凹坑或刻痕：特別是光桿，不要讓光桿表面留下毛刺、凹坑等傷痕。萬一出現毛刺、凹坑等要及時除去，并且還要配用一對相同規格的卡瓦牙，不要用一片卡牙。此外光桿卡子位于懸繩器上，要安放平整，不可出現傾斜，以免光桿發生彎曲。

參考文獻

[1]劉步峰.抽油機井桿管偏磨原因分析[J].內江科技，2006（02）：263