抽油机井杆管断脱原因及技术对策

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

截止目前，某单位有抽油机井 1152口，占采油井总数的86.72%，近几年开展了抽油机井杆管断脱原因及机理研究，对储层物性特征、系统条件、油品性质、优化技术和清防蜡配套措施等因素对杆管断脱的影响进行了综合分析，研究制定了杆管治理配套技术方案，并投入矿场试验，取得了较好的应用效果，为实现低成本开发提供了技术支持和决策依据。

-、 抽油机井杆管断脱特点20o7-20012年某单位抽油机井耿生杆管断脱 439井次，其中抽油杆断 336井次 ，脱扣 21井次；油管断 77井次，脱扣 5井次，杆管断与杆管脱的比例为 14：l，说明断脱是以杆管断为主。通过77井次油管断裂类型分析，丝扣断34井次，本体断 18井次，接箍与本体连接处断 2O井次，断裂位置不详 5井次。对 100井次抽油机井故障情况分析发现，抽油杆断裂规律不很明显：公扣下 20-30cm之间断裂所占比例较大，有 67井次，其它部位断裂 33井次。

(1)杆管断脱原因及机理分析杆管脱扣主要原因：工作环境差影响作业质量。

大庆油田位于寒冷地区，气候复杂多变，给杆管脱扣留下隐患。

某单位有许多井存在油井供液不足的问题，杆管长期在液击状态下工作，产生严重震动 ，造成杆管松扣，直至脱扣。

抽油杆在许用应力条件下 ，累计冲次范围为(3～5)×107次，杆的使用安全系数为 1.5，统计某矿 2007年抽油机井平均冲次为 6.8次/min，由此计算 ，在理想工况条件下 ，杆的使用极限为 5.1～8.6年。

根据实践经验，抽油杆工作寿命-般为4.5年，而截至 2007年 l2月，该矿抽油杆累计使用 5年以上的油井 378口，8年以上的油井 179口。

据统计，新杆管投入使用后 ，仅 2年就发生了断裂。部分井新杆管的平均使用期限不到4年，完全没有达到杆管正常的使用期限。分析认为，杆管断裂的主要原因有以下几点：部分储层物性差，油井供液能力不足，气锁现象较为严重，使生产过程中杆管除承受液柱载荷、泵筒与柱塞间的摩擦载荷外，还受到液柱与柱塞的冲击载荷，这部分冲击载荷是静液柱载荷的2倍以上。

冲击载荷的存在使得油管柱承受的交变应力大大增加，它对油管的破坏首先作用在应力最薄弱的丝扣处，这是油管丝扣断裂发生最多的根本原因。

抽油杆的杆柱组合不合理。形成应力集中，加速了杆的疲劳程度，这是现场抽油杆断裂部位集中在公扣以下 2O～3Ocm处的主要原因。

笔者对部分井的计算应力与实测应力进行了对比，结果表明。计算值与实际值差距较大，尤其是 19ram 抽油杆 ，部分应力范围已超过100%，说明杆柱的组合极不合理。

与标准化修复程序相比，目前抽油杆修复中探伤、校直、抛光、检测等关键工序还不够规范，在对修复后的油管检测中存在盲区。在作业施工中更换的杆管有-部分是修复管杆，修复后的不同年限、不同级别的杆管共用到同-口井中，有些井用上时间不长就发现杆管断脱。

2004-2007年，该单位有85口井因杆管断脱发生检泵及中小修作业 292井次。现场调研发现，杆管均存在着不同程度的腐蚀。部分油管壁厚只有 3～4ram，杆管丝扣处及油管内壁腐蚀、结垢十分严重，杆管本体及接箍上均有明显的腐蚀坑，部分油管已被腐蚀出漏洞，但实际工作中由于认识不到位，现场-直采用不耐腐蚀的常规杆管。产出液具有严重的腐蚀性，杆管选择不当是造成该断块杆管断脱频繁的重要原因。

二、杆管治理配套技术研究与应用(1)清防蜡配套技术2007年对该矿采用的清防蜡工艺的适应性进行了评价，并依据各断块油井的生产特点，优严理的清防蜡工艺。同时健全工作制度，规范工作程序 ，实现信息化管理，使清防蜡工作取得了较好效果，为减缓杆管断脱创造了必要的条件。

(2)优化工作参数针对工作制度不合理问题，2007年实施了参数优化调整工作，该单位本着长冲程、低冲次的原则，对杆管容易偏磨的井调参92井次，对于供液能力较强的油井.配套长冲程抽油机，共实施 13口井。

(3)杆管更换治理2004年以来对 189口井进行了全井杆管更换。 增大了更换杆管的力度。

(4)引进配套工具油管锚主要用于抽油机井管柱的井下锚定，以消除冲程损失，减少因管柱丝扣磨损引起的油管丝扣断裂↑几年来对频繁出来偏磨井全井加扶正器，所用的作业施工井泵上加扶正器 6O套。目前我矿有了8口井，效果明显。

三、结论与建议(1)抽油机井杆管断脱以断裂为主。造成杆管断脱的主要原因是由于抽油机井工况差、清防蜡技术不配套、偏磨等导致杆管正常生产周期缩短，杆管超期服役引起杆管疲劳断脱。

(2)应多采用全井扶正、下油管锚等新技术措施 ，减少杆管的老化，从而减小断脱几率。

(3)应通过杆管无损检测，逐步淘汰应力不达标、处于报废临界状态的杆管，同时应加强抽油机井综合管理，完善抽油机井杆、管柱设计技术，优化抽油机井工作参数。对于杆管腐蚀严重的区块，推广应用防腐杆管，延长其工作寿命。

(4)建立抽油机井杆管资料台帐，完善监控手段 ，实现跟踪管理。

同时杆管设计技术引进折旧系数概念 ，抽汕机选型技术引进修正系数概念，能够确保杆管使用应力与抽油机配套。

(5)对重点区块要进-步搞好杆管优化设计与现场实施工作.加强杆管管理，完善杆管修复工艺，推广应用无损检测技术。

(6)要继续进行抽油机井超期服役杆管的更换工作，进-步完善配套清防蜡工艺技术，提高油田整体开发水平。