李娟（80198800）王新(50306989)石寧(50307065)

前言

近幾年，隨著紅井子作業(yè)區(qū)挖潛力度的不斷加大，老區(qū)油桿老化、斜井偏磨、腐蝕等問題日益嚴重，新區(qū)泵掛深，平均泵掛為2100m，且部分結(jié)蠟嚴重，井下負荷大，使得油桿斷脫井次不斷增加，不僅困擾著油井的正常生產(chǎn)，而且增加了采油成本。2012年這一矛盾更加突出，通過對全區(qū)1-11月份抽油桿斷脫情況的調(diào)查，抽油桿斷、脫共計266井次，占1-11月份維護性作業(yè)總井次611的43.5%，其中抽油桿斷裂144井次，占斷脫總井次的54.1%，光桿斷脫100井次，占斷脫總井次的37.6%，抽油桿脫扣22井次，占斷脫總井次的8.3%。

一、幾種常見抽油桿類型及主要性能參數(shù)

1.常規(guī)鋼抽油桿

常規(guī)鋼抽油桿制造工藝簡單，成本低，直徑小，使用范圍廣，一般分為C級、D級、K級三個等級，一般經(jīng)鐓煅、整體熱處理、外螺紋滾壓加工，噴丸強化、油溶性涂料防護等工序，使其獲得一定的抗疲勞和抗腐蝕疲勞的性能，目前紅井子作業(yè)區(qū)的抽油桿在老區(qū)主要使用φ19mm和φ22mm兩種尺寸的D級鋼桿。

2.超高強度抽油桿

超高強度抽油桿承載能力比D級抽油桿提高20%左右，適用于深井、稠油井和大泵強采井，90年代以來北京巴威工貿(mào)總公司牟豐石油機械廠試制成功H級的超高強度抽油桿，平均抗拉強度提高到1020MPa。目前本區(qū)在新區(qū)全部使用H級抽油桿。

二、抽油桿斷脫綜合防治措施探討

1.綜合防治原則

抽油桿斷脫的綜合防治措施要以防桿斷為重點，防治斷脫相結(jié)合，采取綜合技術(shù)措施和管理措施，實行區(qū)域性綜合治理，力爭在短期內(nèi)見到整體治理效果。

2.綜合防治措施

在油桿斷脫治理工作上，開展以油桿斷脫治理為主的四項技術(shù)研究，強化推廣四項重點適用技術(shù)和加強抽油桿專業(yè)化管理為主的四項措施。

四項技術(shù)研究試驗：

（1）強化油桿老化分析，預防斷裂事故的發(fā)生。抽油桿故障頻率分析

根據(jù)統(tǒng)計，本區(qū)油桿故障曲線為：

曲線表明，故障發(fā)生有兩個高峰，一是2-3年內(nèi)，故障率在15%左右，另一高峰在7年以后，故障率高達32-47%，第一高峰是油桿質(zhì)量導致，全井油桿中個別質(zhì)量不合格問題暴露，第二高峰是操作造成，以后便是各種原因疲勞老化造成，因此要做好：下井前檢驗+規(guī)范使用+后期損傷檢測、更換三個過程的控制。

（2）繼續(xù)推廣使用高強度抽油桿和KD級防腐桿

高強度H級桿

用強度H級抽油桿代替同規(guī)格D級抽油桿，由于H級抽油桿比同規(guī)格D級抽油桿的強度高30%，在相同載荷條件下，疲勞壽命高兩倍。

KD級防腐桿

KD級抽油桿，韌性好，抗拉強度高，具有承受重載、抵抗腐蝕的性能，既達到了APISpec11B最新版中D級抽油桿的機械性能，又能滿足API標準中K級抽油桿的抗腐蝕性能。

（3）推廣適用技術(shù)，遏止腐蝕影響

緩蝕劑防腐技術(shù)

目前，油井加入緩蝕劑是解決油井井筒和地面集輸系統(tǒng)腐蝕的一種常用有效方法。其原理是通過緩蝕劑與金屬表面的化學吸附，在金屬表面形成牢固的表面反應膜，隔離腐蝕介質(zhì)，達到保護金屬，防止腐蝕發(fā)生的目的。

在腐蝕嚴重的井上試驗點滴防腐工藝，影響液體防腐的關(guān)鍵問題是一次成膜后，后續(xù)管理難以連續(xù)微量加藥“膜修復”補殼。點滴工藝由儲藥包和點滴器組成，緩蝕劑加在油管組成的存儲器中，安置至花管下端，加藥速度由進液口和出液口距離調(diào)節(jié)控制，單井加藥量為0.3-0.4t/d，連續(xù)微量加入提高成膜防腐效果，減少經(jīng)費投入（按一次加100口井年加注300升，每口井投入1500元，100口井年投入15萬元），效益明顯。

在一些老油田腐蝕嚴重井上試驗KD級抽油桿，引進復合噴涂防腐抽油桿，該抽油桿采用紅外技術(shù)涂層，能有效抑制高礦化度高硫腐蝕。

（4）深化防磨技術(shù)研究

在擴大和加強扶正桿生產(chǎn)基地建設技術(shù)的基礎(chǔ)上，對扶正桿建議工序進一步研究，解決因接強度低和大斜井扶正塊磨損快的問題，使扶正塊的原材料由增強尼龍向聚四氟乙烯過渡，扶正塊的固定由一點固定變?yōu)槿c固定，提高扶正桿的使用壽命。

在油氣院和有關(guān)科研單位的協(xié)助下，應用有桿泵抽油系統(tǒng)診斷及優(yōu)化設計軟件。對油井桿柱進行優(yōu)化組合，合理匹配油井參數(shù)，進行油井故障診斷。通過該軟件的使用，建立健全全廠斜井數(shù)據(jù)庫，利用三維設計確定扶正器下井位置及使用數(shù)量，科學計算井下桿柱分段受力及懸點載荷情況，做到油桿斷脫問題的科學診斷和提早預防。

四項重點推廣技術(shù)

（1）萬向防脫器防斷脫技術(shù)

它可以做軸向360°旋轉(zhuǎn)，還能做縱向自由彎曲，使得抽油桿柱在斜井段變成柔性體，有效的防止了桿管柱的硬磨擦，一般在斜井滑桿以上30米、造斜點以上80米處各下一個防脫器，以釋放扭矩，防斷脫。

（2）抽油桿底部加重技術(shù)

抽油泵在下沖程時，下端桿柱易受壓產(chǎn)生彎曲，對桿柱壽命產(chǎn)生不利影響，為此采用抽油桿底部加重技術(shù)，加快柱塞入泵筒速度，有效減少下端桿柱應力，防止抽油桿疲勞斷脫。

（3）固體防腐棒、鋅陽極防腐短節(jié)防腐技術(shù)

通過在井筒投加固體防腐棒和尾管與花管之間安裝鋅陽極防腐短節(jié)可有效減緩油管桿的腐蝕速率。

（4）定向井扶正防磨技術(shù)

根據(jù)井眼軌跡，在定向井造斜位置下入華北光華產(chǎn)扶正器。并在檢泵作業(yè)時對偏磨嚴重位置適當下入扶正器，調(diào)整桿柱組合。

三、結(jié)論與認識

1.影響油井抽油桿斷脫的因素是相當復雜的，而且在同一口油井往往伴隨著多種因素的并存，互相參透，同時作用。但最主要還是抽油桿的疲勞破壞、機械磨損、腐蝕破壞三個方面的原因。

2.抽油桿斷脫問題的治理要堅持“以防桿斷為重點，防治斷脫相結(jié)合，采取綜合措施，實施整體治理”的原則，開展抽油桿斷脫治理工程。

[1]王鴻勛、張琪，《采油工藝原理》，石油工藝出版社，1989.

[2]勝利油田采油處《有桿泵采油工藝》.