李 敏（山東壽光市坤隆石油機(jī)械股份有限公司,山東 壽光 262700）

?

抽油桿斷裂原因與防治對策

李 敏
（山東壽光市坤隆石油機(jī)械股份有限公司,山東 壽光 262700）

摘 要：整個(gè)抽油桿斷裂因素分析的關(guān)鍵步驟是確保油田開采經(jīng)過安全生產(chǎn)的質(zhì)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(xiàn)在針對頻繁桿斷裂的問題提出自己的建議。

關(guān)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(xù)加大的開挖力度,持續(xù)加大油井泵,而愈來愈嚴(yán)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(chǎn)經(jīng)過中的常用事故因素分析方法，關(guān)鍵是用于油田抽油桿斷裂經(jīng)過中所產(chǎn)生事故的統(tǒng)計(jì)和分析。

1 抽油桿斷裂原因研究的必要性分析

隨著進(jìn)入高含水后期的油田開采，為了把采出程度進(jìn)一步提升，使用注聚合物開發(fā)，但隨著油井升高的見聚濃度，采出液性質(zhì)產(chǎn)生改變，也隨之增加了抽油機(jī)井抽油桿斷裂事故的產(chǎn)生頻率，給油田的正常生產(chǎn)管理帶來很多困難，不但讓維護(hù)性方法工作量加大、增加原油成本、降低經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還影響原油產(chǎn)量。所以，分析、探究抽油桿斷裂的產(chǎn)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(chǎn)生，對油田以后的可持續(xù)發(fā)展有著非常關(guān)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(huán)境與工作條件影響是抽油桿常常發(fā)生斷脫的情況關(guān)鍵因素，在工作的經(jīng)過中抽油桿受幾種阻攔的影響，會(huì)隨著深度而漸漸改變的抽油管所受的阻力，迫使抽油桿發(fā)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(yīng)用不利，出現(xiàn)疲勞脫落的問題。抽油桿的金屬構(gòu)件外形出現(xiàn)缺點(diǎn)是受相對大的阻力下形成的裂縫，會(huì)隨著工作時(shí)間而慢慢擴(kuò)展的是已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫，達(dá)到整個(gè)橫截面都產(chǎn)生裂縫時(shí)，就會(huì)發(fā)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(gòu)件在長時(shí)間的擠壓下造成機(jī)械零件已經(jīng)不可以正常工作，最后發(fā)生突然斷裂。

2.2 腐蝕、結(jié)蠟造成的影響

因?yàn)楦吆途懈g性物質(zhì)的影響，受到腐蝕的抽油桿材質(zhì)，讓應(yīng)用壽命縮短了。當(dāng)受到碰撞、敲擊、彎曲的抽油桿后，防腐表層容易被刮掉，導(dǎo)致里面的基體金屬露出來。在腐蝕性環(huán)境中產(chǎn)生點(diǎn)蝕的是抽油桿上外露的基體金屬，點(diǎn)蝕位置容易形成應(yīng)力集中，造成疲勞破壞。而在容易結(jié)蠟油井中，在抽油桿上附著的是析出的蠟質(zhì)成分，增加了抽油桿的載荷，在運(yùn)動(dòng)過程中因?yàn)樵鲚d原因的影響，使抽油桿增加了拉應(yīng)力的轉(zhuǎn)變，抽油桿所受的拉應(yīng)力增大了，讓抽油桿在外力的影響下出現(xiàn)斷裂。

2.3 儲(chǔ)存管理原因

抽油桿的現(xiàn)場管理相對混亂，沒有統(tǒng)一的存放與應(yīng)用規(guī)范?，F(xiàn)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(fù)之后統(tǒng)一存放備用。通過修復(fù)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(fù)抽油桿，變成整個(gè)抽油桿體系的弱點(diǎn)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(rèn)為采油廠桿斷裂關(guān)鍵是因?yàn)槌橛蜅U使用時(shí)間相對長、達(dá)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(dāng)選用，提升強(qiáng)度等級(jí)

在沒有酸性的環(huán)境中，抽油桿的等級(jí)依照工作應(yīng)力選取，對于深井要選用超高強(qiáng)度抽油桿。超高強(qiáng)度級(jí)別抽油桿抗硫化物應(yīng)力開裂性能普通，因此高含H2S油井要應(yīng)用材料強(qiáng)度比較低的抽油桿或?qū)Ｓ每垢g抽油桿。假如超深井腐蝕嚴(yán)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(xué)成分的調(diào)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(gè)部分組織平均；三是確保抽油桿用鋼的質(zhì)量，避免表層脫碳、內(nèi)部裂紋等缺點(diǎn)。

3.2 添加緩蝕阻垢劑

關(guān)鍵由緩蝕、阻垢和添加劑組成的是現(xiàn)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(tuán)與非極性基團(tuán)的排列不相同產(chǎn)生一層保護(hù)膜，起到緩蝕作用。阻垢成分一方面經(jīng)過螯合與絡(luò)合功能，把不溶性的金屬離子變成可溶性的絡(luò)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(chǎn)生晶體垢的經(jīng)過中，原晶體的構(gòu)造因?yàn)榉拦竸┑倪M(jìn)入而出現(xiàn)改變，以至于晶體不再結(jié)垢長大。添加劑則是加強(qiáng)緩蝕成分和阻垢成分的聯(lián)合一起作用，同時(shí)還維持溶液具備必然的固定性。

3.3 增強(qiáng)抽油桿管理

（1）新、舊桿統(tǒng)一實(shí)施分級(jí)管理。對全局抽油桿進(jìn)行分級(jí)管理，統(tǒng)一分級(jí)規(guī)范。運(yùn)用過的抽油桿通過清洗—除銹—探傷—修復(fù)并打上鋼印后分級(jí)存放。就是分尺寸、依照使用年限分級(jí)存放與應(yīng)用。并把臺(tái)賬、推薦分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)做好見表1。

表1　抽油桿分級(jí)管理推薦分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

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

（2）增強(qiáng)抽油桿入井管理。增強(qiáng)對修井隊(duì)操作標(biāo)準(zhǔn)的管理，防止操作不當(dāng)而引發(fā)的抽油桿、接箍損傷，減少由于人為損傷因素導(dǎo)致的抽油桿斷裂。

4 結(jié)語

避免抽油桿的斷脫，是一項(xiàng)長期繁雜的體系工種，需要油桿管理，作業(yè)施工、桿柱設(shè)計(jì)、配套工藝等幾方面綜合治理才可以獲得相對好的結(jié)果。因而，在整個(gè)抽油桿斷裂因素分析和治理的過程中，要注重分析每一個(gè)步驟，預(yù)防抽油桿斷裂的產(chǎn)生，確保油田生產(chǎn)的安全生產(chǎn)和安全管理的標(biāo)準(zhǔn)性，讓整個(gè)油田生產(chǎn)的過程獲得保證。

參考文獻(xiàn)：

[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?qū)?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