延長抽油管桿使用壽命方法探析

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1、延長抽油管桿使用壽命方法探析　　摘要：分析造成抽油管、桿損壞的原因。在不同條件下的工作狀況，研究如何有效延長抽油管、桿使用壽命，并提出了一些預(yù)防措施，對提高油田整體開發(fā)效果及節(jié)約作業(yè)成本上具有一定的參考價值。關(guān)鍵詞：抽油管桿；使用年限；偏磨；斷脫；保護(hù)方法中圖分類號：TQ172.75文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1抽油機(jī)井管、桿損壞原因分析（1）抽油機(jī)井油管斷脫、漏失原因。油井在正常生產(chǎn)過程中，油管上連接油管掛，下連接泵筒，起著承托、密封、導(dǎo)流的作用。油管承受的是較大的交變負(fù)荷，在上下沖程過程中引起油管和抽油桿頻繁地相對伸長和縮短，即油管受交變載荷作用，易造成疲勞損壞。抽油

2、機(jī)井管、桿受力最大的部位在上端，容易疲勞損壞；同時井內(nèi)油管在抽油機(jī)正常生產(chǎn)時一直處于振動狀態(tài)，大大增加了油管的疲勞程度，從作業(yè)現(xiàn)場油管斷口上看，油管斷裂的主要原因是疲勞。7（2）抽油桿疲勞斷脫情況。A作業(yè)區(qū)已經(jīng)進(jìn)入高含水后期開發(fā)，油井的產(chǎn)液、含水不斷上升，深井泵的提液幅度不斷增大，抽油桿所承受的負(fù)荷也逐漸增加。引起抽油桿斷的原因主要可分為：超期服役發(fā)生疲勞斷裂、匹配不合理、承受超負(fù)荷的力、抽油桿接箍或桿體有老傷、抽油桿的加工質(zhì)量不合格。（3）抽油機(jī)井管、桿使用年限。目前廣泛使用Φ22mm、Φ19mm的抽油桿，從年限上看，使用年限在5年以內(nèi)的抽油桿占32.86%，使用年

3、限在5-10年的抽油桿比例相對較低，使用年限在10年以上的的抽油桿比例特別大，因此判斷該區(qū)塊抽油桿疲勞極限應(yīng)該在8-10年。從油管使用年限來看，5年內(nèi)占31.96%，這部分油管大多屬于非正常損壞，占使用年限較大的集中在10以上，因此我們判斷油管疲勞極限應(yīng)該在8-10年。從時間和所占作業(yè)井比例上看，管、桿在前7年使用過程中作業(yè)所占比例相對較低且比較穩(wěn)定，當(dāng)使用到8年后出現(xiàn)問題的幾率呈現(xiàn)明顯上升的趨勢。管、桿疲勞極限應(yīng)當(dāng)定在8-10年，這個時段管、桿的強度下降幅度較大，如果從經(jīng)濟(jì)效益角度上考慮，管、桿到達(dá)使用年限后應(yīng)當(dāng)立即更換，減少經(jīng)濟(jì)損失。2影響因素2.1沉沒度7沉沒壓

4、力對柱塞產(chǎn)生的載荷隨沉沒度的增大而增大。若沉沒度等于300m時，將產(chǎn)生2866N對柱塞的力，因此沉沒度過大，將加劇抽油桿的彎曲，造成管、桿偏磨。下沖程時，固定閥關(guān)閉，沉沒壓力對油管將產(chǎn)生向上的頂力。若沉沒度等于300m，產(chǎn)生7629N對油管的頂力，因此沉沒度過大，將加劇油管的彎曲，造成管、桿偏磨。所以，在上、下沖程中，沉沒度較高，均會加劇管、桿的偏磨，同時沉沒度較低時，管、桿將產(chǎn)生液擊力，加劇管、桿偏磨。目前在某作業(yè)區(qū)應(yīng)用合理流壓調(diào)整，平均沉沒度保持在150-280m,即發(fā)揮了油井的供液能力，同時減輕了因沉沒度過高和過低導(dǎo)致偏磨的影響。2.2泵徑使用Φ57mm泵的井雖

5、然只占總井?dāng)?shù)得4%，但發(fā)生偏磨的井卻有9口，偏磨率高達(dá)66.7%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于使用Φ44mm泵的井。泵徑大，理論排量也就大，所承受的慣性載荷也很大，活塞直徑越大，柱塞與泵筒的磨擦力越大，抽油桿柱下端所受的集中軸向壓力隨泵徑的增大而不斷增大，更容易使管、桿發(fā)生偏磨，縮短管、桿使用壽命。2.3含水隨著油井含水的上升，抽油機(jī)懸點載荷增大，管、桿的偏磨將增加，當(dāng)油井含水超過80%時，抽油桿的浮力增加，導(dǎo)致下沖程抽油桿下部受壓的力增大，加劇了抽油桿的彎曲，導(dǎo)致偏磨。在油田開發(fā)過程中，積極進(jìn)行方案調(diào)整和措施改造，控制油井含水上升速度；同時加大化學(xué)清防蠟劑的使用力度，減少因熱洗造成抽油

6、桿受力彎曲引起偏磨。為了保證油田高效可持續(xù)開發(fā)，我們不斷完善注采井網(wǎng)、調(diào)整供采關(guān)系。為了控制油田含水上升速度，積極進(jìn)行方案調(diào)整和措施改造。72.4抽汲參數(shù)地面參數(shù)原則上應(yīng)當(dāng)采用長沖程、慢沖次的辦法，但是某地區(qū)由于高含水、高產(chǎn)液量無法實現(xiàn)。抽汲參數(shù)既影響抽油桿柱的軸向分布力，又影響抽油桿下端的集中軸向壓力，對管、桿影響較大。抽油機(jī)井地面參數(shù)越大，偏磨率越高，平均檢泵周期縮短。抽汲參數(shù)越大，越容易導(dǎo)致管、桿偏磨，減少管、桿使用壽命并增加作業(yè)成本。3抽油機(jī)井管、桿的保護(hù)措施3.1防止管、桿偏磨的對策抽油桿下行時，受到液擊力的影響當(dāng)液擊力達(dá)到一定值時，造成抽油桿失穩(wěn)，使抽油桿

7、下部產(chǎn)生螺旋彎曲，引起管、桿偏磨，所以，防治管、桿偏磨的方法是如何消除或減少這個向上的阻力。然而抽油桿下行過程的受力分析中，摩擦阻力和浮力也起著決定性的作用。因此，要減少管、桿偏磨現(xiàn)象的發(fā)生，就要重點考慮如何減小液擊力、摩擦阻力和浮力的影響。3.1.1為延緩抽油機(jī)井管、桿偏磨，應(yīng)用防偏磨技術(shù)3.1.1.1應(yīng)用接箍扶正器管、桿偏磨的主要部位是抽油桿接箍，延緩偏磨最直接的措施是在接箍處安裝扶正器，犧牲材質(zhì)相對較弱的扶正體，來保護(hù)油管和抽油桿，為達(dá)到好的效果，采用高強度接箍扶正器與尼龍扶正器配合使用，有效減輕了管、桿偏磨。73.1.1.2應(yīng)用旋轉(zhuǎn)抽油桿裝置