油田生產過程中抽油桿斷脫原因探究

摘 要：抽油桿作為油田生產設備體系的重要組成，是抽油機動力主要的動力傳輸裝置，滿足石油開采過程中，對于動力的使用需求。在多種因素的影響下，抽油桿在使用過程中，發生斷脫的機率相對較高，為保持抽油桿的平穩運行，文章多角度出發，在全面掌握油田抽油桿斷脫原因的基礎上，制定針對性的應對方案，實現抽油桿的平穩運行，減少斷脫情況的發生。

關鍵詞：油田開發 ;抽油桿 ;斷脫原因 ;應對策略

前 言

根據相關部門公布的統計數據，2019年我國原油產量為1.91億噸，原油消費量為6.60億噸。為保證能源安全，減少原油對外依賴程度，近些年來，石油企業組織人員，加大石油勘探與開采力度，穩步提升原油產量。為保證原油產能，實現持續穩定供應，石油企業增加開采設備的采購、管理以及維修力度，通過生產技術體系的優化升級，確保生產能力[1]。抽油桿作為現階段石油開采設備維護、管理的重要內容，對石油開采的連續性、穩定性有著直接影響。在抽油桿維護管理過程中，需要掌握抽油桿斷脫原因，并積極做好應對策略的探討，實現對抽油桿斷脫事故的科學處理。

1.油田抽油桿斷脫原因分析

抽油桿的斷脫，不僅影響了石油開采工作的正常進行，影響油井產量，還在一定程度上，增加了設備維護管理難度，造成額外費用的產生。從實際情況來看，抽油桿斷脫的原因是多方面的，抽油桿偏磨、疲勞以及材質等相關因素的出現，都會導致抽油桿斷脫情況的出現，影響其正常使用。

1.1抽油桿偏磨原因

近些年來，隨著石油開采技術體系的日益完善，定向井開采深度日益增加，油井深度過深，使得抽油桿在使用過程中受到較為嚴重的磨損，磨損情況如果沒有得到妥善處理，導致整個結構強度的下降，進而誘發抽油桿斷脫情況的發生。具體來看，抽油桿在運行過程中，其橫截面會與油管內部發生間歇性的碰撞，抽油桿相關區域強度下降，出現一定程度的彎折。根據相關研究機構公布的數據來看，抽油桿偏磨是造成斷脫事故的最主要誘因，并且呈現出占比逐年增加的趨勢，1997年，偏磨約占抽油桿斷脫事故誘發原因的35.3%，2017年，偏磨約占抽油桿斷脫事故誘發原因的56.7%，基于這種認知，在抽油桿斷脫處理處理的過程中，工作人員需要結合偏磨誘發原因，在此基礎上，制定系統性、針對性的應對方案，實現對抽油桿偏磨問題的有效處理，以實現抽油桿的運行狀態的有效維護[2]。

1.2抽油桿疲勞原因

從過往經驗來看，油田抽油桿在運行過程中，負荷存在不均勻的分布的特點。例如在抽油桿上沖的過程中，升起的液柱重量會突然增加，使得抽油桿上半部分受到的負荷較大，并且負荷分布與沖次高度有著正相關關系，沖次越高，負荷越大，這種負荷的劇烈變化，極易造成抽油桿的金屬疲勞，進而造成斷脫情況的出現。基于這種實際，為有效改善這種局面，減少抽油桿疲勞程度，延長使用壽命，需要采取針對性的處理舉措，有針對性的開展抽油桿疲勞應對工作[3]。

1.3抽油桿斷裂原因

油田抽油桿斷裂的主要原因在設備啟停頻繁以及參數設置不匹配，在這種兩種因素的作用下，抽油桿受到較為明顯的外力作用，影響其結構穩態，導致斷脫情況的發生[4]。具體來看，油田開采設備在運行的過程中，動力裝置帶動抽油桿的高速轉動，以實現動力的高效傳輸，在這種運行狀態下，抽油桿不同區域的運行速度有效較大的差異，在這種情況下，抽油桿轉子區域在逐步停止的情況下，在慣性的作用下，抽油桿的上半部分仍舊保持在高速運行的狀態，運動狀態的不同，導致抽油桿受到較為強大的慣性扭矩作用，出現斷脫的情況發生。

1.4產出液的腐蝕作用

隨著油田服務年限的增加，油井含水率也呈現出上升期趨勢，水分含量的增加，使得油井出現結垢的情況發生，結垢一旦沒有得到有效處理，將會導致抽油桿在溶解氣以及硫酸鹽還原菌的作用下，導致抽油桿出現結構性腐蝕，腐蝕情況的出現，使得抽油桿表面形成蜂窩狀的孔洞，影響了其實際的使用效果。以還原菌硫酸鹽為例，其作為厭氧菌其能夠在25攝氏度到65攝氏度的環境下生存，這種厭氧菌對于抽油桿的腐蝕作用較為明顯，使其整體結構穩定性以及耐久性下降，最終導致斷脫情況的發生。

2.油田抽油桿斷脫應對策略

為防范、化解油田抽油桿斷脫故障，保證設備運行的穩定性與有效性，工作人員需要在掌握斷脫誘發原因的基礎上，結合過往經驗，轉變應對方法，確保工作人員可以在短時間，根據抽油桿斷脫情況，進行針對性的應對與處理，以更好滿足現階段抽油桿的運行要求。

油田抽油桿斷脫故障處理過程中，需要從實際出發，結合斷脫誘發因素，采取積極主動地方式，以保持抽油桿的運轉狀態，確保其服務作用的發揮。具體來看，油田需要組織人員，認真分析油田抽油桿斷脫事故的誘發原因，針對誘發原因的不同，對抽油桿疲勞、腐蝕等斷脫原因進行全面掌握，采取相應的處理應對方案，以實現抽油桿斷脫問題的科學防控。具體來看，對于沖次較高的油井，工作人員需要結合石油開采的基本要求，對沖次參數做出適當的調整，使得沖次高度處于合理的范圍區間，實現負荷的科學分布，從而延緩抽油桿疲勞，實現斷脫問題的有效應對[5]。

除了采取上述幾種抽油桿斷脫處理方式之外，油田還需要建立起完備的管理責任，有專門人員負責，定期對抽油桿的狀態進行評估分析，并根據評估分析結果，制定相應的抽油桿維護、保養方案。同時健全績效考核機制，通過考核機制的創建，激發起工作人員參與抽油桿日常管理、維護工作的積極性與主動性，明確管理責任，避免出現管理不到位的情況發生，為油田抽油桿斷脫事故的處理營造出良好的條件。

3.結語

油田抽油桿斷脫情況的發生，對于設備運行的穩定性、油田產量的連續性有著積極作用。為有效應對抽油桿斷脫問題，文章在分析抽油桿斷脫誘發問題的基礎上，采取系列舉措，科學應對抽油桿出現的疲勞、偏磨以及材質問題，防范抽油桿斷脫問題的發生，逐步構建起完善的油田抽油桿運維管理體系。

參考文獻

[1] 李博.紅河油田作業區油井桿斷脫主要原因分析及防治措施[J].中國化工貿易，2018（8）：113-114.

[2] 韓柏東.探析抽油桿斷脫原因及治理對策[J].中國化工貿易，2019（7）：41-42.

[3] 景海斌.全過程系列抽油桿打撈器的配套改進研究[J].石油石化物資采購，2019（6）：39-40.

[4] 曹建新，安文霞，陳其亮.新井抽油桿斷脫原因及治理[J].石油技師，2018（6）：54-55.

[5] 宋希明.抽油桿打撈筒維修改進與應用[J].清洗世界，2019（9）：68-69.

作者簡介：張衛家（1969年10月-）、男、漢族、山東省萊西市、黑油山有限責任公司、機械工程師、本科、工程機械。