油井生產(chǎn)中的抽油桿防斷脫技術(shù)分析對策

崔巧娜 孫大林

摘要：抽油桿斷脫是在油井生產(chǎn)中常見的問題之一，嚴(yán)重影響了油井生產(chǎn)的工作效率和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，本文從油井生產(chǎn)中抽油桿斷脫的原因入手進(jìn)行了具體的分析，并提出相應(yīng)的措施減少抽油桿斷脫的管理辦法，在提高油井生產(chǎn)效率的同時為企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)利益。

關(guān)鍵詞：油井生產(chǎn)；抽油桿；防斷工藝

近年來，隨著油井開采力度的不斷加大，人們對油井生產(chǎn)中抽油桿斷脫的問題越來越關(guān)注，抽油桿斷脫嚴(yán)重影響了企業(yè)的工作效率，困擾著油井的正常生產(chǎn)，抽油桿斷脫的主要原因是油桿老化、斜井偏磨、腐蝕等，下文對抽油桿斷脫的原因進(jìn)行具體的分析。

1.抽油桿斷脫的主要原因

導(dǎo)致抽油桿斷脫的原因是多種多樣的，抽油桿的使用壽命受多種因素的影響，由于抽油桿長期處于腐蝕介質(zhì)的環(huán)境下，再加上受到斜井的偏磨導(dǎo)致抽油桿經(jīng)常發(fā)生斷脫的現(xiàn)象，成為油井生產(chǎn)中使用穩(wěn)定性差的設(shè)備之一。

1.1疲勞破壞導(dǎo)致抽油桿斷脫

抽油桿經(jīng)常出現(xiàn)斷脫的現(xiàn)象主要原因是受抽油桿工作環(huán)境和工作條件影響的，抽油桿在工作的過程中受多種阻攔的影響，上部的阻力主要是控油桿柱不對稱的循環(huán)荷載作用，在生產(chǎn)的過程中受多種阻攔而產(chǎn)生的摩擦力影響，同時抽油管柱由于其彈性作用引起震動阻力，也是影響抽油管使用壽命的主要原因。抽油管所受的阻力會隨著深度而逐漸變化，抽油桿柱受著來自不同方向的阻力迫使抽油桿出現(xiàn)彎曲的現(xiàn)象，增大了抽油桿的摩擦力，導(dǎo)致抽油桿的工作條件不利于其長期使用，產(chǎn)生疲勞脫落的問題。抽油桿脫落除了受工作環(huán)境的影響之外，在足夠大的交變應(yīng)力作用下，抽油桿的金屬構(gòu)件外形出現(xiàn)內(nèi)部缺陷的問題也是導(dǎo)致脫落的原因之一。抽油桿的金屬構(gòu)件外形發(fā)生缺陷是受較大的阻力下產(chǎn)生的裂縫，已經(jīng)形成的裂縫會隨著工作時間而慢慢擴(kuò)展，達(dá)到整個橫截面都出現(xiàn)裂縫時，抽油桿就會出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，這也是疲勞現(xiàn)象導(dǎo)致抽油桿斷脫的原因，金屬構(gòu)件在長時間的擠壓下導(dǎo)致機(jī)械零件已經(jīng)不能正常工作，最后出現(xiàn)突然斷裂。

1.2井斜引起的機(jī)械磨損

目前，油井的工作環(huán)境中，斜井的數(shù)量較多，斜井本身的工作環(huán)境不利于抽油桿的長期使用，會使油管出現(xiàn)彎曲的現(xiàn)象，抽油桿本身之間的壓力和重力之間產(chǎn)生了一個水平分力，在水平分力的作用下，油管和抽油桿之間相互碰觸摩擦，無論是在上沖程還是下沖程時，都會產(chǎn)生這種摩擦力，上沖程的時候，抽油桿會與油管的內(nèi)壁出現(xiàn)摩擦力，下沖程的時候，抽油桿會與油管的內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦力，這種摩擦力雖然看起來影響不是十分嚴(yán)重，卻對抽油桿的使用壽命危害很大，當(dāng)含水量升高時，油井桿與油管的摩擦力會加劇，油井桿與油管的摩擦速度與他們之間的潤滑狀態(tài)有關(guān)，水與油之間的摩擦力是不同的，水的摩擦力系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于油的摩擦力系數(shù)，另外，從經(jīng)驗中我們也可以得出，當(dāng)抽油桿的中心點(diǎn)在慢慢下移的時候，抽油桿的彎曲程度也會越來越嚴(yán)重。

1.3腐蝕破壞導(dǎo)致抽油桿斷脫

抽油桿在油井生產(chǎn)中出現(xiàn)斷脫的現(xiàn)象還受油井中腐蝕破壞作用的影響。油井的工作環(huán)境中，含有各種各樣的腐蝕性介質(zhì)，例如二氧化碳和硫化氫等腐蝕氣體。由于在地層水中含有大量的二氧化碳，二氧化碳產(chǎn)生的主要原因是在地質(zhì)化學(xué)過程中產(chǎn)生的，當(dāng)水中摻有二氧化碳時，水就會出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，呈現(xiàn)出酸性反應(yīng)，水中的氫離子就會迅速增多，氫會對抽油桿產(chǎn)生腐蝕作用，主要原因是二氧化碳在溶于水時呈弱酸性，弱酸中只有一部分會產(chǎn)生電離，就會出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象，硫化氫是與油共存的水中往往含有硫化氫，從硫化氫單重會分離出硫化鐵，由于硫化鐵的容積度過小，在溶解后就會附著在抽油桿的表面，使抽油桿的材料變得脆弱最后出現(xiàn)斷脫。

2.防止抽油桿斷脫的主要對策

抽油桿斷脫已經(jīng)發(fā)展成為油井生產(chǎn)中解決的主要問題，圖1-1主要表明了近年來抽油桿斷脫的對比圖，因此，必須針對抽油桿斷脫的原因采取有效的措施，防止這種現(xiàn)象的發(fā)生。

2.1使用防磨防腐的抽油桿

抽油桿出現(xiàn)斷脫地?zé)嶂饕蚴鞘苣Σ梁透g等問題斷脫的，因此，研究和使用防磨防腐的抽油桿是避免出現(xiàn)斷脫的主要對策。目前主要的防磨抽油桿是應(yīng)用尼龍刮蠟桿，主要的原理是將熱固塑尼龍扶正器卡到控油桿上，它既能防止斜井生產(chǎn)中出現(xiàn)的偏磨現(xiàn)象又能防止油桿體本身出現(xiàn)磨損的現(xiàn)象，這種設(shè)計結(jié)構(gòu)主要是避免控油桿與油管之間的磨損，設(shè)計的結(jié)構(gòu)十分簡單，不繁瑣，操作使用便利，偏磨作用效果十分顯著。由于扶正器的直徑較大，扶正器在與油管接觸時，能夠避免與油管之間的磨損，并通過相應(yīng)的軟件計算控油桿的偏磨情況，產(chǎn)生較小的阻力。防腐控油桿是針對腐蝕環(huán)境研制的抽油桿，主要的工作原理是在抽油桿的表面噴涂一種耐腐蝕的復(fù)合材料，不會與二氧化碳和硫化產(chǎn)生侵蝕作用。

2.2在操作時避免抽油桿發(fā)生損壞

由于抽油桿容易出現(xiàn)斷脫的現(xiàn)象，因此對抽油桿進(jìn)行操作時要格外小心，平穩(wěn)的使用抽油桿，避免與油管等出現(xiàn)撞擊的現(xiàn)象，抽油桿的表面如果出現(xiàn)裂縫或彎曲的現(xiàn)象時就容易出現(xiàn)斷脫的現(xiàn)象，因此，要及時對抽油桿的小問題進(jìn)行處理，避免造成斷脫大問題的產(chǎn)生，同時，對抽油桿進(jìn)行搬運(yùn)的過程中，也要避免對抽油桿出現(xiàn)磕碰的問題，以免出現(xiàn)抽油桿發(fā)生彎曲。

3.總結(jié)

抽油桿產(chǎn)生斷脫的原因是多種多樣的，我們要清晰的認(rèn)識到抽油桿在油井工作過程中出現(xiàn)的問題，通過本文以上對抽油桿出現(xiàn)斷脫的問題進(jìn)行了具體的分析，并提出了解決斷脫的主要對策，能夠避免在油井生產(chǎn)中抽油桿出現(xiàn)斷脫的現(xiàn)象，加強(qiáng)油井生產(chǎn)中抽油桿的防斷工藝。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐進(jìn).抽油機(jī)防偏磨技術(shù)研究與探討[J].內(nèi)蒙古石油化工，2014，16：85-87.

[2]劉愛，楊新玉.油井抽油桿防斷工藝的研究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2014，04：32.

[3]王悅峰.孤東油田抽油機(jī)井管桿偏磨分析及防治[J].內(nèi)江科技，2014，05：57.