摘 要:抽油桿作為油田生產(chǎn)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(fā)生斷脫的機率相對較高,為保持抽油桿的平穩(wěn)運行,文章多角度出發(fā),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(xiàn)抽油桿的平穩(wěn)運行,減少斷脫情況的發(fā)生。
關鍵詞:油田開發(fā) ;抽油桿 ;斷脫原因 ;應對策略
前 言
根據(jù)相關部門公布的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2019年我國原油產(chǎn)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(yè)組織人員,加大石油勘探與開采力度,穩(wěn)步提升原油產(chǎn)量。為保證原油產(chǎn)能,實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定供應,石油企業(yè)增加開采設備的采購、管理以及維修力度,通過生產(chǎn)技術體系的優(yōu)化升級,確保生產(chǎn)能力[1]。抽油桿作為現(xiàn)階段石油開采設備維護、管理的重要內(nèi)容,對石油開采的連續(xù)性、穩(wěn)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(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)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(zhì)等相關因素的出現(xiàn),都會導致抽油桿斷脫情況的出現(xiàn),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(jié)構強度的下降,進而誘發(fā)抽油桿斷脫情況的發(fā)生。具體來看,抽油桿在運行過程中,其橫截面會與油管內(nèi)部發(fā)生間歇性的碰撞,抽油桿相關區(qū)域強度下降,出現(xiàn)一定程度的彎折。根據(jù)相關研究機構公布的數(shù)據(jù)來看,抽油桿偏磨是造成斷脫事故的最主要誘因,并且呈現(xiàn)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(fā)原因的35.3%,2017年,偏磨約占抽油桿斷脫事故誘發(fā)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(jié)合偏磨誘發(fā)原因,在此基礎上,制定系統(tǒng)性、針對性的應對方案,實現(xiàn)對抽油桿偏磨問題的有效處理,以實現(xiàn)抽油桿的運行狀態(tài)的有效維護[2]。
1.2抽油桿疲勞原因
從過往經(jīng)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(xiàn)?;谶@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(shù)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(jié)構穩(wěn)態(tài),導致斷脫情況的發(fā)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(zhuǎn)動,以實現(xiàn)動力的高效傳輸,在這種運行狀態(tài)下,抽油桿不同區(qū)域的運行速度有效較大的差異,在這種情況下,抽油桿轉(zhuǎn)子區(qū)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(tài),運動狀態(tài)的不同,導致抽油桿受到較為強大的慣性扭矩作用,出現(xiàn)斷脫的情況發(fā)生。
1.4產(chǎn)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(xiàn)出上升期趨勢,水分含量的增加,使得油井出現(xiàn)結(jié)垢的情況發(fā)生,結(jié)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(xiàn)結(jié)構性腐蝕,腐蝕情況的出現(xiàn),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(huán)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(jié)構穩(wěn)定性以及耐久性下降,最終導致斷脫情況的發(fā)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(wěn)定性與有效性,工作人員需要在掌握斷脫誘發(fā)原因的基礎上,結(jié)合過往經(jīng)驗,轉(zhuǎn)變應對方法,確保工作人員可以在短時間,根據(jù)抽油桿斷脫情況,進行針對性的應對與處理,以更好滿足現(xiàn)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(fā),結(jié)合斷脫誘發(fā)因素,采取積極主動地方式,以保持抽油桿的運轉(zhuǎn)狀態(tài),確保其服務作用的發(fā)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(fā)原因,針對誘發(fā)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(xiàn)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(jié)合石油開采的基本要求,對沖次參數(shù)做出適當?shù)恼{(diào)整,使得沖次高度處于合理的范圍區(qū)間,實現(xiàn)負荷的科學分布,從而延緩抽油桿疲勞,實現(xiàn)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(tài)進行評估分析,并根據(jù)評估分析結(jié)果,制定相應的抽油桿維護、保養(yǎng)方案。同時健全績效考核機制,通過考核機制的創(chuàng)建,激發(fā)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(xiàn)管理不到位的情況發(fā)生,為油田抽油桿斷脫事故的處理營造出良好的條件。
3.結(jié)語
油田抽油桿斷脫情況的發(fā)生,對于設備運行的穩(wěn)定性、油田產(chǎn)量的連續(xù)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(fā)問題的基礎上,采取系列舉措,科學應對抽油桿出現(xiàn)的疲勞、偏磨以及材質(zhì)問題,防范抽油桿斷脫問題的發(fā)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(yè)區(qū)油井桿斷脫主要原因分析及防治措施[J].中國化工貿(mào)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(mào)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(wèi)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。