中原油田抽油桿修復(fù)工藝的更新

袁業(yè)啟

（中原油田分公司采油一廠裝備科，河南 濮陽 457001）

中原油田分公司采油一廠抽油桿修復(fù)線建于1995年，主要工藝有清洗、除銹、卸扣、淬火、拋丸、桿體探傷、桿端頭探傷。年修復(fù)能力40萬m。隨著井下采油工藝的發(fā)展，此修復(fù)線技術(shù)含量偏低、節(jié)能效果不佳、安全系數(shù)低（尤其是鍋爐）、生產(chǎn)效率低等問題逐漸暴露。為此亟需對管桿修復(fù)工藝進(jìn)行技術(shù)改造。

一、改造方案

采油一廠抽油桿修復(fù)工藝技術(shù)研究與應(yīng)用項目本著完善工藝、提高能力、節(jié)能增效的原則，對抽油桿修復(fù)線全面改造，實現(xiàn)清洗、桿體探傷、拋丸強化、端頭探傷、防腐及分揀的一體化管理，實現(xiàn)自動化檢測修復(fù)、自動分揀的抽油桿分級管理，提高抽油桿應(yīng)用管理水平。抽油桿修復(fù)線通過近兩年的改造，并于2010年9月1日投入使用，達(dá)到了既定目標(biāo)。

1.清洗工藝改造方案

（1）實施方案

采用天然氣熱輻射技術(shù)進(jìn)行改造。熱源通過輻射箱內(nèi)鋁鈦合金反射板將熱能直接輻射到油桿上，使油桿受熱升溫至90～150℃，附著的油、蠟熔化后進(jìn)入外刷清洗裝置進(jìn)行刷洗。摒棄原來能耗大、成本高的蒸汽、化學(xué)處理方式。

（2）工藝流程 （圖1）

（3）新清洗工藝的技術(shù)特點

①能耗低。采用輻射加熱，加熱速度快，適用于抽油桿連續(xù)或間歇清洗。

②實現(xiàn)全封閉運行。無污染，清洗速度為60～80根/h，滿足生產(chǎn)需求。

③輸送方式為鏈條加滾輪，噪聲低。

（4）新工藝技術(shù)指標(biāo)

①清洗抽油桿直徑19～25mm；

②清洗抽油桿長度8～9.14m；

③清洗速度60～80根/h（可調(diào)）；

④清洗質(zhì)量好；

⑤加熱溫度90～150℃（可調(diào)）。

2.探傷工藝改造方案

（1）實施方案

應(yīng)用桿體無損檢測新技術(shù)，提高了靈敏度及效率，實現(xiàn)在線檢測。

（2）技術(shù)特點

①檢測儀器靈敏度高，采樣速度快。儀器的信號處理濾波器由原來8級提高到256級，使濾波器濾波頻率更寬。儀器的檢測靈敏度由原來的3dB提高到12dB。采樣卡采樣頻率提高，并由ISA總線升級PCI總線，采樣速度3k提高至10k，大大降低漏檢率。

②檢測探頭總成采用外掛浮動式（圖2），便于檢測盲區(qū)的控制和探頭的清洗；外掛浮動式探頭采用探芯與探頭盒（耐磨裝置）分離的設(shè)計，提高探頭的使用壽命。

3.抽油桿端頭探傷工藝改造方案

（1）實施方案

摒棄原有的人工熒光磁粉探傷，采用全自動熒光磁粉端頭無損探傷技術(shù)，由電腦監(jiān)控顯示，實現(xiàn)桿端頭缺陷自動檢測。

（2）工藝特點

①漏檢率為零。

②靈敏度高。

③計算機圖像處理，變?nèi)斯と庋塾^察為攝像實時跟蹤攝錄。

（3）改造后技術(shù)指標(biāo)

①檢測范圍。采用復(fù)合磁化技術(shù)，能對所有規(guī)格的抽油桿端頭兩端500mm區(qū)域內(nèi)，全方位裂紋缺陷進(jìn)行檢測。

②檢測速度60～80根/h(可調(diào))；

③靈敏度為橫向線狀缺陷深度≤0.102mm，縱向缺陷深度＜0.51mm。

④計算機圖像處理。圖像可實現(xiàn)放大、縮小、記錄、打印等功能。

4.合格桿上接箍及分選工藝

①新裝接箍擰扣機1臺，抽油桿合格后即上接箍，完善了修復(fù)工藝流程，杜絕了現(xiàn)場上接箍的安全隱患。

②合格抽油桿自動進(jìn)入防腐程序，然后打入分選滾道線對抽油桿進(jìn)行型號分選后打入相應(yīng)3個垛位，實現(xiàn)抽油桿的分類、分級管理。

二、技術(shù)創(chuàng)新點

1.修復(fù)抽油桿種類

滿足3/4″、7/8″、1″三種規(guī)格抽油桿修復(fù)。

2.抽油桿清洗工藝

清洗速度60～80根/時，天然氣消耗20m3/h，溫度90～150℃（可調(diào)）。

3.抽油桿桿體探傷工藝

盲區(qū)≤50mm，速度80根/h。采用了浮動式壓輪，變徑端盲區(qū)小，靈敏度高，誤判率低；采用外掛式檢測探頭，便于檢測盲區(qū)的控制和探頭的清洗、減小探頭芯的磨損。

4.桿端頭探傷工藝

采用通電法加線圈法的復(fù)合磁化工藝，檢測兩端500mm內(nèi)缺陷或裂紋，并在端頭探傷前增設(shè)新型桿頭涮扣裝置，可檢測A-15/50標(biāo)準(zhǔn)試片裂紋，漏檢率為零，全程跟蹤攝錄，圖像清晰。

三、改造后現(xiàn)場應(yīng)用情況

改造后，抽油桿修復(fù)能力由原來的年40萬m提高到年50萬m，并積極采用了新工藝、新技術(shù)，實現(xiàn)了安全、節(jié)能、高效、環(huán)保，降低了勞動強度，改善了工作環(huán)境，提高了自動化操作水平。

自2010年8月份投用以來，共修復(fù)抽油桿61萬多m，無一例桿短現(xiàn)象發(fā)生，天然氣消耗由原來500m3/d下降到150m3/d，清洗、檢測等修復(fù)速度也由原來的40～60根/h提高至60～80根/h左右，徹底解決了修復(fù)工藝存在的技術(shù)難題和技術(shù)瓶頸，達(dá)到了井下問題地面解決的目的，極大地滿足了油田生產(chǎn)需求。

該成果在新技術(shù)應(yīng)用、節(jié)能、安全環(huán)保等方面獨特的創(chuàng)造性、先進(jìn)性，達(dá)到了國內(nèi)油田抽油桿修復(fù)工藝技術(shù)上的領(lǐng)先水平。

四、經(jīng)濟效益評價

1.直接效益分析

（1）天然氣費用

采用直燃式清洗：天然氣由500m3/d下降至150m3/d，每年按350個工作日計算，共節(jié)約天然氣122 500m3，按天然氣1.17元/m3計算，可節(jié)約費用14.332 5萬元。

（2）設(shè)備維護(hù)費

原設(shè)備維護(hù)費年需10萬元，現(xiàn)僅需2萬元，年節(jié)約8萬元。

（3）作業(yè)費用

應(yīng)用新技術(shù)后，可減少因抽油桿修復(fù)質(zhì)量問題引起的作業(yè)返工5井次/年，按每口井作業(yè)費用5萬元計算，每年可節(jié)約生產(chǎn)費用25萬元。

僅這三項，年可節(jié)約47.332 5萬元。

2.社會效益

抽油桿修復(fù)工藝技術(shù)改造后，管桿修復(fù)質(zhì)量提高，為延長檢泵周期打下堅實基礎(chǔ)，達(dá)到了井下問題地面解決的目的。同時減少了安全隱患，降低了車間噪聲污染，實現(xiàn)了環(huán)保和清潔生產(chǎn)，具有較好的社會效益。