李娟（80198800）王新(50306989)石寧(50307065)

前言

近幾年，隨著紅井子作業(yè)區(qū)挖潛力度的不斷加大，老區(qū)油桿老化、斜井偏磨、腐蝕等問題日益嚴(yán)重，新區(qū)泵掛深，平均泵掛為2100m，且部分結(jié)蠟嚴(yán)重，井下負(fù)荷大，使得油桿斷脫井次不斷增加，不僅困擾著油井的正常生產(chǎn)，而且增加了采油成本。2012年這一矛盾更加突出，通過對(duì)全區(qū)1-11月份抽油桿斷脫情況的調(diào)查，抽油桿斷、脫共計(jì)266井次，占1-11月份維護(hù)性作業(yè)總井次611的43.5%，其中抽油桿斷裂144井次，占斷脫總井次的54.1%，光桿斷脫100井次，占斷脫總井次的37.6%，抽油桿脫扣22井次，占斷脫總井次的8.3%。

一、幾種常見抽油桿類型及主要性能參數(shù)

1.常規(guī)鋼抽油桿

常規(guī)鋼抽油桿制造工藝簡(jiǎn)單，成本低，直徑小，使用范圍廣，一般分為C級(jí)、D級(jí)、K級(jí)三個(gè)等級(jí)，一般經(jīng)鐓煅、整體熱處理、外螺紋滾壓加工，噴丸強(qiáng)化、油溶性涂料防護(hù)等工序，使其獲得一定的抗疲勞和抗腐蝕疲勞的性能，目前紅井子作業(yè)區(qū)的抽油桿在老區(qū)主要使用φ19mm和φ22mm兩種尺寸的D級(jí)鋼桿。

2.超高強(qiáng)度抽油桿

超高強(qiáng)度抽油桿承載能力比D級(jí)抽油桿提高20%左右，適用于深井、稠油井和大泵強(qiáng)采井，90年代以來(lái)北京巴威工貿(mào)總公司牟豐石油機(jī)械廠試制成功H級(jí)的超高強(qiáng)度抽油桿，平均抗拉強(qiáng)度提高到1020MPa。目前本區(qū)在新區(qū)全部使用H級(jí)抽油桿。

二、抽油桿斷脫綜合防治措施探討

1.綜合防治原則

抽油桿斷脫的綜合防治措施要以防桿斷為重點(diǎn)，防治斷脫相結(jié)合，采取綜合技術(shù)措施和管理措施，實(shí)行區(qū)域性綜合治理，力爭(zhēng)在短期內(nèi)見到整體治理效果。

2.綜合防治措施

在油桿斷脫治理工作上，開展以油桿斷脫治理為主的四項(xiàng)技術(shù)研究，強(qiáng)化推廣四項(xiàng)重點(diǎn)適用技術(shù)和加強(qiáng)抽油桿專業(yè)化管理為主的四項(xiàng)措施。

四項(xiàng)技術(shù)研究試驗(yàn)：

（1）強(qiáng)化油桿老化分析，預(yù)防斷裂事故的發(fā)生。抽油桿故障頻率分析

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，本區(qū)油桿故障曲線為：

曲線表明，故障發(fā)生有兩個(gè)高峰，一是2-3年內(nèi)，故障率在15%左右，另一高峰在7年以后，故障率高達(dá)32-47%，第一高峰是油桿質(zhì)量導(dǎo)致，全井油桿中個(gè)別質(zhì)量不合格問題暴露，第二高峰是操作造成，以后便是各種原因疲勞老化造成，因此要做好：下井前檢驗(yàn)+規(guī)范使用+后期損傷檢測(cè)、更換三個(gè)過程的控制。

（2）繼續(xù)推廣使用高強(qiáng)度抽油桿和KD級(jí)防腐桿

高強(qiáng)度H級(jí)桿

用強(qiáng)度H級(jí)抽油桿代替同規(guī)格D級(jí)抽油桿，由于H級(jí)抽油桿比同規(guī)格D級(jí)抽油桿的強(qiáng)度高30%，在相同載荷條件下，疲勞壽命高兩倍。

KD級(jí)防腐桿

KD級(jí)抽油桿，韌性好，抗拉強(qiáng)度高，具有承受重載、抵抗腐蝕的性能，既達(dá)到了APISpec11B最新版中D級(jí)抽油桿的機(jī)械性能，又能滿足API標(biāo)準(zhǔn)中K級(jí)抽油桿的抗腐蝕性能。

（3）推廣適用技術(shù)，遏止腐蝕影響

緩蝕劑防腐技術(shù)

目前，油井加入緩蝕劑是解決油井井筒和地面集輸系統(tǒng)腐蝕的一種常用有效方法。其原理是通過緩蝕劑與金屬表面的化學(xué)吸附，在金屬表面形成牢固的表面反應(yīng)膜，隔離腐蝕介質(zhì)，達(dá)到保護(hù)金屬，防止腐蝕發(fā)生的目的。

在腐蝕嚴(yán)重的井上試驗(yàn)點(diǎn)滴防腐工藝，影響液體防腐的關(guān)鍵問題是一次成膜后，后續(xù)管理難以連續(xù)微量加藥“膜修復(fù)”補(bǔ)殼。點(diǎn)滴工藝由儲(chǔ)藥包和點(diǎn)滴器組成，緩蝕劑加在油管組成的存儲(chǔ)器中，安置至花管下端，加藥速度由進(jìn)液口和出液口距離調(diào)節(jié)控制，單井加藥量為0.3-0.4t/d，連續(xù)微量加入提高成膜防腐效果，減少經(jīng)費(fèi)投入（按一次加100口井年加注300升，每口井投入1500元，100口井年投入15萬(wàn)元），效益明顯。

在一些老油田腐蝕嚴(yán)重井上試驗(yàn)KD級(jí)抽油桿，引進(jìn)復(fù)合噴涂防腐抽油桿，該抽油桿采用紅外技術(shù)涂層，能有效抑制高礦化度高硫腐蝕。

（4）深化防磨技術(shù)研究

在擴(kuò)大和加強(qiáng)扶正桿生產(chǎn)基地建設(shè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)扶正桿建議工序進(jìn)一步研究，解決因接強(qiáng)度低和大斜井扶正塊磨損快的問題，使扶正塊的原材料由增強(qiáng)尼龍向聚四氟乙烯過渡，扶正塊的固定由一點(diǎn)固定變?yōu)槿c(diǎn)固定，提高扶正桿的使用壽命。

在油氣院和有關(guān)科研單位的協(xié)助下，應(yīng)用有桿泵抽油系統(tǒng)診斷及優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件。對(duì)油井桿柱進(jìn)行優(yōu)化組合，合理匹配油井參數(shù)，進(jìn)行油井故障診斷。通過該軟件的使用，建立健全全廠斜井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)，利用三維設(shè)計(jì)確定扶正器下井位置及使用數(shù)量，科學(xué)計(jì)算井下桿柱分段受力及懸點(diǎn)載荷情況，做到油桿斷脫問題的科學(xué)診斷和提早預(yù)防。

四項(xiàng)重點(diǎn)推廣技術(shù)

（1）萬(wàn)向防脫器防斷脫技術(shù)

它可以做軸向360°旋轉(zhuǎn)，還能做縱向自由彎曲，使得抽油桿柱在斜井段變成柔性體，有效的防止了桿管柱的硬磨擦，一般在斜井滑桿以上30米、造斜點(diǎn)以上80米處各下一個(gè)防脫器，以釋放扭矩，防斷脫。

（2）抽油桿底部加重技術(shù)

抽油泵在下沖程時(shí)，下端桿柱易受壓產(chǎn)生彎曲，對(duì)桿柱壽命產(chǎn)生不利影響，為此采用抽油桿底部加重技術(shù)，加快柱塞入泵筒速度，有效減少下端桿柱應(yīng)力，防止抽油桿疲勞斷脫。

（3）固體防腐棒、鋅陽(yáng)極防腐短節(jié)防腐技術(shù)

通過在井筒投加固體防腐棒和尾管與花管之間安裝鋅陽(yáng)極防腐短節(jié)可有效減緩油管桿的腐蝕速率。

（4）定向井扶正防磨技術(shù)

根據(jù)井眼軌跡，在定向井造斜位置下入華北光華產(chǎn)扶正器。并在檢泵作業(yè)時(shí)對(duì)偏磨嚴(yán)重位置適當(dāng)下入扶正器，調(diào)整桿柱組合。

三、結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1.影響油井抽油桿斷脫的因素是相當(dāng)復(fù)雜的，而且在同一口油井往往伴隨著多種因素的并存，互相參透，同時(shí)作用。但最主要還是抽油桿的疲勞破壞、機(jī)械磨損、腐蝕破壞三個(gè)方面的原因。

2.抽油桿斷脫問題的治理要堅(jiān)持“以防桿斷為重點(diǎn)，防治斷脫相結(jié)合，采取綜合措施，實(shí)施整體治理”的原則，開展抽油桿斷脫治理工程。

[1]王鴻勛、張琪，《采油工藝原理》，石油工藝出版社，1989.

[2]勝利油田采油處《有桿泵采油工藝》.