抽油桿故障分析及治理措施

◇中油遼河油田公司 董海靜

抽油機是一種油田采油比較常用的采油設(shè)備，而抽油桿則是抽油機比較重要的組成部分，在采油過程中與抽油機是密不可分的。但是由于其操作環(huán)境復雜，又長期在野外運轉(zhuǎn)，所以在工作過程中很容易出現(xiàn)故障，從而導致油田采油的整體工作效率?；诖耍疚尼槍τ吞锍橛蜅U故障展開深入研究，分析現(xiàn)階段抽油桿比較常見的幾種故障，和產(chǎn)生故障的原因，并以有效治理抽油桿故障為目的，為其提供幾點有效對策，以期對今后抽油井生產(chǎn)技術(shù)管理起到一定的借鑒作用。

抽油桿作為抽油機中一種重要的抽油設(shè)備，其實際結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠，操作和維護等也相對比較方便，但由于抽油桿長期處于比較復雜的環(huán)境中，以及油田不斷地增長與開發(fā)，油田綜合含水率不斷地增加等問題的存在，故而便導致抽油桿在工作中容易出現(xiàn)一些故障影響抽油機的正常運作，其主要故障包括抽油桿疲勞破壞和抽油桿機械磨損。而應當如何有效治理這些故障，保證油田抽油桿的正常運轉(zhuǎn)，則是文章重點研究的內(nèi)容。

1 油田抽油桿常見故障分析

1.1 抽油桿疲勞破壞

油田抽油桿常見故障，主要是以疲勞破壞為主，主要造成抽油桿斷脫，抽油桿斷。這一原因的形成，主要是因為油田的抽油桿長期未更換，并長期利用同一個抽油桿，帶動柱塞作上下往復運動，故而便導致油田抽油桿因長期未更換，而承受不對稱交變循環(huán)載荷的作用。油田抽油桿在工作過程中，上部光桿承受的載荷包括有抽油桿柱的載荷、抽油桿柱、油管柱和液柱等慣性載荷，在承受這些載荷時，抽油桿都承受的摩擦阻力會隨之增加，然后由液擊引起的沖擊載荷，也會使抽油桿承受其方面的力。同時，抽油桿柱載荷越往下越小，又因受下部抽油桿柱所承受的上頂力作用，迫使抽油桿變得彎曲甚至變形，在一定程度上加大抽油桿與油管之間的摩擦力，使得抽油桿在油管中的工作條件變得更加不適。由此可見，抽油桿在工作過程中所承受的不對稱循環(huán)載荷，導致其形成疲勞過度從而造成破壞的現(xiàn)象。

1.2 抽油桿機械磨損

抽油桿機械磨損又稱抽油桿偏磨，在抽油桿運作過程中導致桿出現(xiàn)偏磨的原因有很多，而造成這些原因的發(fā)生主要是因為抽油桿在抽油機帶動下做上下沖程運動，在此過程中，抽油桿與油管產(chǎn)生剛性摩擦，故而造成抽油桿出現(xiàn)磨損、管桿失效等問題。同時，抽油桿上的接箍與油管本體內(nèi)壁的偏磨，也是抽油桿機械磨損比較常見的一種偏磨形式，幾乎是在所有出現(xiàn)偏磨的抽油桿中都存在這種形式上的偏磨。其次，抽油桿中井眼軌跡的影響，也是造成抽油桿呈現(xiàn)曲線狀態(tài)，從而形成偏磨的故障。而引起井眼軌跡井斜的主要原因是因為抽油機在鉆井過程中，所采用的鉆頭與井口同心度會隨著鉆井深度的增加而變差，其定向井、大位移井和水平井不斷的增多，也會造成抽油桿彎曲和偏磨，使抽油桿發(fā)生故障。

2 油田抽油桿故障治理措施研究

2.1 在抽油桿柱上加裝耐磨接箍

油田抽油桿偏磨故障的治理方式，首先可通過在抽油桿柱上加裝耐磨接箍和扶正器來減輕抽油桿在工作過程中，所會產(chǎn)生的摩擦力及油流阻力，而扶正器外表所具備的四條凹槽作為油流通道，也會提高抽油桿的運作效率，減輕抽油桿的摩擦。同時，抽油桿的扶正器是利用高強度耐磨尼龍材料注塑成型的，所以將其加裝在長度約為40 cm左右的抽油桿短節(jié)上，能夠利用絲扣連接在所需要扶正的井段，以此來避免抽油桿在運作過程中因出現(xiàn)井斜問題，而產(chǎn)生偏磨等故障。其次，還可通過在油田抽油桿上面安裝防腐防磨器，在接箍上采用新型材質(zhì)的高鎳合金耐磨接箍，使抽油桿表面變的光滑且耐磨，能夠在一定程度上提高抽油桿接箍的使用壽命。最后，還可在抽油機的油管下半部分安裝油管錨定器，即能夠使油管變得更加牢固，又能夠改善油管的承受力，從而減輕抽油桿的偏磨。

2.2 定期更換超期服役抽油桿

首先，抽油桿疲勞破壞故障的治理，可通過定期觀察部分井桿柱組合不合理和超期服役的油桿，在發(fā)現(xiàn)因超期服役而出現(xiàn)負荷現(xiàn)象的抽油桿，應及時給予更換和維修保養(yǎng)，優(yōu)化桿串組合，以此來避免抽油桿在運作過程中，因超期服役出現(xiàn)負荷現(xiàn)象而產(chǎn)生一系列故障，造成油田損失。其次，相關(guān)工作人員還應重視抽油桿上面產(chǎn)生污垢后會對桿柱所產(chǎn)生的腐蝕等影響問題，然后再積極采取井筒防垢措施，以此來延長抽油桿壽命。在此過程中，井筒防垢措施可結(jié)合檢泵來清楚桿柱的附著垢，能夠有效清除油桿附著垢的同時，在一定程度上避免油桿附著垢的在生成。

2.3 加強抽油桿防腐蝕治理

加強抽油桿防腐蝕方面的治理工作，首先可通過在油井里面“少量多次”的添加緩蝕劑，來解決油井管桿上面出現(xiàn)的腐蝕問題，同時還可為油井管桿與金屬本體形成一種致密的保護膜，將油井管桿中的金屬本體與腐蝕介質(zhì)隔離開來，進而達到防腐蝕的目的。其次，在油田抽油桿運作過程中，還應根據(jù)油井的距離和管理難度適當采取連續(xù)加藥措施，尤其是針對一些腐蝕情況嚴重，且又沒有套管器的油井，則應當根據(jù)井的產(chǎn)液量、汗水和加藥濃度等，進一步結(jié)合理論確定出最科學、最合理的油井加藥量，以此來起到良好的防腐作用。此外，還可在加入防腐藥劑的同時，在腐蝕嚴重的油井內(nèi)加入防腐桿，也就是在抽油桿表面涂上一層具有特殊防腐作用的涂料，在運作過程中，便能夠達到一定的防腐作用，且防腐效果顯著。

2.4 日常管理措施

采用新型的抽油泵，例如實施長沖程、慢沖次、大泵徑新型采油泵。制定合適的油井生產(chǎn)參數(shù)，降低油井沖次可以減少管桿磨損。通過模擬計算，設(shè)計合理的使采油泵沉沒度，一般來講抽油泵保持300～500米沉沒度有利于減少管桿的磨損。尤其對水平井或大斜井，油井軌跡變化較大，管桿磨損嚴重，控制好采油泵沉沒度能有效的地減輕管桿偏磨。提升抽油桿工作溫度，降低油井生產(chǎn)回壓，減輕管柱負荷，可以降低桿柱的載荷，減輕管桿的偏磨程度。同時定期清理井筒雜質(zhì)，對于那些出砂頻繁、結(jié)蠟的油井要定期洗井沖砂或者清蠟，這樣可以降低抽油桿的磨損程度，減輕管桿偏磨。同時采油工需要定時對井口抽油桿補充黃油保養(yǎng)，減輕管桿的偏磨阻力。

3 結(jié)語

綜上所述，重視抽油桿常見故障的原因分析和對癥防治至關(guān)重要。加強質(zhì)量管理，實現(xiàn)油田抽油桿故障的有效治理，可通過在抽油桿柱上加裝耐磨接箍，定期更換超期服役抽油桿和加強抽油桿防腐蝕治理，通過加強日產(chǎn)管理等四個方面來實現(xiàn)。而這四個方面的治理方法在抽油桿故障中的有效落實，不僅能夠延長抽油桿的使用壽命，同時還可發(fā)揮出抽油桿真正的價值作用，并使其能夠更好的利用抽油機進行采油。