中原油田抽油桿修復工藝的更新

袁業啟

（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。年修復能力40萬m。隨著井下采油工藝的發展，此修復線技術含量偏低、節能效果不佳、安全系數低（尤其是鍋爐）、生產效率低等問題逐漸暴露。為此亟需對管桿修復工藝進行技術改造。

一、改造方案

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

1.清洗工藝改造方案

（1）實施方案

采用天然氣熱輻射技術進行改造。熱源通過輻射箱內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、蠟熔化后進入外刷清洗裝置進行刷洗。摒棄原來能耗大、成本高的蒸汽、化學處理方式。

（2）工藝流程 （圖1）

（3）新清洗工藝的技術特點

①能耗低。采用輻射加熱，加熱速度快，適用于抽油桿連續或間歇清洗。

②實現全封閉運行。無污染，清洗速度為60～80根/h，滿足生產需求。

③輸送方式為鏈條加滾輪，噪聲低。

（4）新工藝技術指標

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）；

④清洗質量好；

⑤加熱溫度90～150℃（可調）。

2.探傷工藝改造方案

（1）實施方案

應用桿體無損檢測新技術，提高了靈敏度及效率，實現在線檢測。

（2）技術特點

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，由電腦監控顯示，實現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，變人工肉眼觀察為攝像實時跟蹤攝錄。

（3）改造后技術指標

①檢測范圍。采用復合磁化技術，能對所有規格的抽油桿端頭兩端500mm區域內，全方位裂紋缺陷進行檢測。

②檢測速度60～80根/h(可調)；

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，完善了修復工藝流程，杜絕了現場上接箍的安全隱患。

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

二、技術創新點

1.修復抽油桿種類

滿足3/4″、7/8″、1″三種規格抽油桿修復。

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）。

3.抽油桿桿體探傷工藝

盲區≤50mm，速度80根/h。采用了浮動式壓輪，變徑端盲區小，靈敏度高，誤判率低；采用外掛式檢測探頭，便于檢測盲區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合磁化工藝，檢測兩端500mm內缺陷或裂紋，并在端頭探傷前增設新型桿頭涮扣裝置，可檢測A-15/50標準試片裂紋，漏檢率為零，全程跟蹤攝錄，圖像清晰。

三、改造后現場應用情況

改造后，抽油桿修復能力由原來的年40萬m提高到年50萬m，并積極采用了新工藝、新技術，實現了安全、節能、高效、環保，降低了勞動強度，改善了工作環境，提高了自動化操作水平。

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

該成果在新技術應用、節能、安全環保等方面獨特的創造性、先進性，達到了國內油田抽油桿修復工藝技術上的領先水平。

四、經濟效益評價

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，共節約天然氣122 500m3，按天然氣1.17元/m3計算，可節約費用14.332 5萬元。

（2）設備維護費

原設備維護費年需10萬元，現僅需2萬元，年節約8萬元。

（3）作業費用

應用新技術后，可減少因抽油桿修復質量問題引起的作業返工5井次/年，按每口井作業費用5萬元計算，每年可節約生產費用25萬元。

僅這三項，年可節約47.332 5萬元。

2.社會效益

抽油桿修復工藝技術改造后，管桿修復質量提高，為延長檢泵周期打下堅實基礎，達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，實現了環保和清潔生產，具有較好的社會效益。