抽油桿故障類型分析及治理對策探討

包曉航

摘 要 對抽油桿常見的各類故障如斷、脫、偏磨、腐蝕、偏磨加腐蝕等故障原因進行了詳細分析，指出要切合實際實施防斷、防脫、防偏磨、防腐蝕的治理對策，對今后抽油井生產技術管理有一定的借鑒作用。

關鍵詞 抽油桿 故障類型 治理對策

1抽油桿故障類型

1.1抽油桿斷脫

抽油桿斷脫原因很多，歸納起來有：（1）油桿下井時上扣扭矩不夠;（2）桿柱組合或生產參數不合理;（3）桿柱固有工作特性所致;（4）抽油桿節箍處存在嚴重偏磨和腐蝕現象，導致桿在節箍處脫扣。

1.2抽油桿斷

抽油桿斷的原因絕大部分情況是由于桿的金屬材質存在缺陷，在井筒介質環境下形成了局部的小陽極與大陰極腐蝕電偶，從而造成在斷點處局部坑蝕;再由于桿在生產過程中受拉伸壓縮等復雜交變應力的作用，就容易在桿坑蝕處發生斷裂。當然，由于桿偏磨嚴重造成桿斷的現象也存在，但從廣義上講，偏磨也屬于腐蝕范疇內的磨蝕現象。桿斷的原因主要是桿材質問題和由于腐蝕傷害及受力情況綜合作用的結果。

1.3偏磨

抽油桿發生偏磨的原因也很多，歸納起來有：（1）井斜，這種情況必然導致抽油桿偏磨;（2）地層蠕變，如地層出砂、出鹽嚴重等井況因素造成套管變形，使井段出現彎曲，產生“狗腿子”;（3）多種因素使抽油泵柱塞下沖程時阻力增大，導致抽油桿發生彎曲;（4）原油含水升高，增加了管桿接觸面的摩擦阻力，導致偏磨加重。

1.4腐蝕

腐蝕是一種廣泛存在的電化學反應現象。在有桿泵的原油生產中，抽油桿在生產過程中起著舉足輕重的作用，抽油桿一旦出現問題，油井的正常生產將無法進行。惡劣介質環境對腐蝕反應速率起著催化促進作用，且含量高，提供了抽油桿形成坑蝕的條件和機會。容易在桿表面形成大陰極一小陽極的面積比結構，形成閉塞電池，逐漸“深挖”，最后將才桿斷。

1.5偏磨加腐蝕

桿的偏磨和腐蝕并不是簡單的疊加，而是相互作用.相互促進。管桿偏磨，使管桿偏磨表面產生熱能，從而使管桿表面鐵分子活化，而產出液具有強腐蝕性，使偏磨處優先被腐蝕。由于腐蝕，使管桿偏磨表面更粗糙，從而磨損更嚴重。

2降低抽油桿各類故障的治理對策

2.1防偏磨

（1）桿上加裝尼龍扶正器。防磨扶正器以絲扣連接在抽油桿上，拆裝方便，扶正體是高強度耐磨塑料，能減少油管的磨損。另外，利用直鋸齒和螺旋槽使扶正體旋轉而均勻磨損，以達到使用壽命長久的目的。固定式扶正器直接在抽油桿體上注塑。其主要特點是抽油桿體扶正的防偏磨。在彎曲度大的井段，對產生抽油桿偏磨的扶正有明顯效果但是在抽油桿的上部或偏磨嚴重的井段，使用壽命較短。扶正節箍是在抽油桿節箍上增加了扶正防偏磨尼龍體。其主要特點是拆裝方便，扶正效果好，適用于抽油桿柱下部因壓縮彎曲的防偏磨;而在中性點上部，使用壽命較短。（2）合理調整生產參數。采取長沖程，低沖次;增加泵下尾管的長度，減少油管彎曲，尾管管長度不低于200 m;在抽油桿底部加加重桿，使抽油桿柱的中性點下移，減少抽油桿的彎曲。改變抽油桿柱上節箍的位置，來改變偏磨位置的措施。

2.2防脫

（1）必須保證作業時桿下井前上扣扭矩上緊上滿，不能因人為的原因造成桿脫隱患;（2）桿柱組合和生產參數必須嚴格按相關API標準執行，認真優化桿柱組合和生產參數，決不能隨意人為操作，避免無功而為;（3）增強桿的抗拉強度、抗疲勞強度等性能強度，從而盡量降低桿柱固有工作特性造成的桿脫;（4）通過桿上裝尼龍扶正器，油井加緩蝕劑等方法解決桿偏磨腐蝕嚴重的問題造成的桿脫。

2.3防磨蝕

為了同時解決存在偏磨、腐蝕的抽油桿，經過研究在抽油桿節箍處有意識的加長，然后在節箍加長空間處裝填鋅鋁合金犧牲陽極塊。利用扶正器解決桿的偏磨問題，利用鋅鋁合金犧牲陽極塊解決桿的腐蝕問題。在電解液中，離子在電場作用下發生遷移，正離子向陰極遷移，負離子向陽極遷移，起到傳遞電荷的作用。

2.4防桿斷

桿斷主要是桿材質、腐蝕和交變應力頻繁作用的結果。防治桿斷須從3個方面著手：增強桿的抗拉強度、抗疲勞強度等性能，引進先進的檢測系統，杜絕不合格桿下井，解決好桿的防腐蝕問題;杜絕人為因素造成的桿下井前在地面的損傷。

2.5防腐蝕

（1）少量多次加緩蝕劑。加緩蝕劑是解決油井管桿腐蝕的一種常用、有效的方法。其原理通過緩蝕劑加入產出介質中，與金屬本體形成一種致密保護膜，使金屬本體與腐蝕介質隔離開來，以達到保護金屬，防止腐蝕的目的。（2）并口連續加藥。井口連續加藥是針對一些偏遠井管理難度大，腐蝕情況較為嚴重所采取的一項防治措施。根據油井液量，含水、加藥濃度，確定合理加藥量，一次性將藥液裝入井口連續加藥裝置，定量連續加入井內，以起到防腐作用。（3）油管內預膜防腐措施。作業施工時，下泵后在油管內加入一定的緩蝕劑，使之在油管內表面和抽油桿表面形成較厚的保護膜以達到預防腐蝕的目的。（4）應用防腐桿。防腐桿的應用對一些腐蝕較嚴重的抽油井，在加藥防腐的同時應用防腐桿。防腐桿就是在抽油桿表面涂敷有一種特殊防腐涂料的抽油桿。通過現場12口井的應用，防腐效果明顯。

3結語

重視抽油桿常見故障的原因分析和對癥防治至關重要。加強質量管理，引進應用高強度油桿超聲波自動檢測系統，杜絕不合格桿下井。提高作業質量，杜絕人為因素造成故障。嚴格按標準認真優化桿柱組合和確定生產參數。應用防偏磨、防腐蝕新技術、新工藝，以小投入帶來高效益。

參考文獻

[1] 劉冬偉.王優強抽油桿斷脫故障樹分析[J].石油礦場機械，2007（09）.