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(chǎn)過程中，由于偏磨、井筒狀況、操作及設(shè)備等原因，出現(xiàn)抽油桿頻繁斷脫的現(xiàn)象，油井維護(hù)工作量逐年增加，大量管桿材料報(bào)廢，增加了生產(chǎn)成本。本文從其斷脫原因出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，提出了幾點(diǎn)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(jù)這些現(xiàn)象分析總結(jié)出防止抽油桿斷脫的措施建議

關(guān)鍵詞：抽油桿;斷脫;預(yù)防措施

1.抽油桿斷脫的主要影響因素

1.1.1嚴(yán)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(rèn)為井斜角小于30為合格，為了控制井斜增大復(fù)雜變化，從形態(tài)上看，井身軌跡在空間上是一條螺旋狀曲線，桿管的多點(diǎn)接觸，多點(diǎn)偏磨不可避免。人工井斜：隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展和油田開發(fā)的需要，人工定向斜井越來越多。一般來講，造斜點(diǎn)越淺，井斜角越大，則此處的側(cè)向力越大偏磨越嚴(yán)重·人工定向斜井的增加，一方面提高了油田的開發(fā)效益，另一方面也對(duì)采油工藝提出了更高的要求。

1.1.2抽油機(jī)井安裝誤差，前傾、后傾、左右偏斜導(dǎo)致部分抽油機(jī)雖經(jīng)二次就位但仍不能滿足：井斜、采油樹傾斜造成偏磨，導(dǎo)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(fā)的不斷延續(xù)，產(chǎn)出液的綜合含水逐步上升，由油包水型向水包油型轉(zhuǎn)換，于是桿管表面的摩擦潤(rùn)滑劑由原油變成了產(chǎn)出水，失去了原油的潤(rùn)滑保護(hù)作用，導(dǎo)致抽油桿與油管內(nèi)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(xì)菌而產(chǎn)生的腐蝕：氧化腐蝕是由于抽油桿與井筒中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)而產(chǎn)生的腐蝕：電流腐蝕是由于抽油桿在井筒中發(fā)生了電解反應(yīng)而引起的腐蝕。這些腐蝕都可以造成抽油桿斷裂。在實(shí)際生產(chǎn)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(fā)生斷脫現(xiàn)象。三是油井結(jié)蠟和油稠的影響，油井結(jié)蠟使結(jié)蠟點(diǎn)以上抽油桿，下行程受到的阻力急劇增加，產(chǎn)生彎曲偏磨：油稠使抽油桿上行和下行阻力均增大，對(duì)其運(yùn)動(dòng)過程產(chǎn)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(jié)蠟影響。井筒結(jié)蠟是影響油井正常生產(chǎn)的基本因素，原油粘度大，結(jié)蠟周期短，油井負(fù)荷變化幅度大造成泵卡甚至油桿斷脫等現(xiàn)象。對(duì)一些加藥、熱洗周期過長(zhǎng)（超過一個(gè)月）的油井，通過熱洗后出現(xiàn)卡泵抽油桿斷脫等現(xiàn)象，造成這種現(xiàn)象的主要原因是：采取清蠟措施的間隔過長(zhǎng)，造成油井結(jié)蠟嚴(yán)重，熱洗后，蠟質(zhì)大量溶化，反而使負(fù)荷增大，出現(xiàn)抽油桿斷脫或蠟卡等現(xiàn)象。

1.2.2井筒結(jié)垢影響。全區(qū)井筒結(jié)垢使套管孔眼堵死，泵筒內(nèi)防沖距段堵死，抽油機(jī)負(fù)荷加大，導(dǎo)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(dāng)或?qū)Τ橛蜅U不愛護(hù)，都會(huì)在抽油桿和接箍表面留下刻痕、凹坑，從而導(dǎo)致抽油桿由于應(yīng)力.中或迅速腐蝕而造成抽油桿斷裂。在實(shí)際生產(chǎn)中要經(jīng)常進(jìn)，測(cè)井、校對(duì)防沖距、碰泵、對(duì)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(shí)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(huì)有兩排四坑和凸起，如果使用不配套的卡牙，會(huì)加大光桿的損傷，經(jīng)常性的作業(yè)會(huì)使損傷不斷加大從而導(dǎo)致光桿斷裂。

1.4 生產(chǎn)中交變載荷造成抽油桿斷脫

由于液體和活塞運(yùn)動(dòng)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(fù)運(yùn)動(dòng)。（1）在交變載荷的作用下會(huì)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(shí)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(yīng)力極限而引起的疲勞斷裂。（3）毛辮子反轉(zhuǎn)引起的抽油桿脫扣。

2.預(yù)防抽油桿斷脫的措施

2.1針對(duì)抽油桿偏磨，合理地調(diào)整油桿組合針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際情況，需要借助以“扶正、加重、錯(cuò)定”為主導(dǎo)的偏磨井綜合治理技術(shù)對(duì)偏磨井采取綜合治理措施。達(dá)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(zhuǎn)引起的油桿脫扣。針對(duì)部分脫扣比較嚴(yán)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(qiáng)修井監(jiān)督力度。為了保證修井質(zhì)量，必須保證修井監(jiān)督質(zhì)量合格，因此在監(jiān)督過程中，應(yīng)及時(shí)更換偏磨、腐蝕的油桿，嚴(yán)禁不合格油桿下井。在上扣過程中應(yīng)保證上扣力矩達(dá)到額定值，防止由于人為因素導(dǎo)致的返工現(xiàn)象。

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

2.4對(duì)油桿偏磨部位增加高強(qiáng)度尼龍扶正器及扶正抽油桿，對(duì)已下扶正器及扶正油桿的并段加大扶正密度。（1）操作時(shí)必須保證抽油桿不受損壞。在操作時(shí)，要愛護(hù)抽油桿，搬運(yùn)要平穩(wěn)，不準(zhǔn)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(xiàn)毛刺、凹坑等要及時(shí)除去，并且還要配用一對(duì)相同規(guī)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(xiàn)傾斜，以免光桿發(fā)生彎曲。

參考文獻(xiàn)

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