抽油杆断脱因素分析及防止措施

武霞 邢涛 黄永梅

摘要：油井在生产过程中，由于偏磨、井筒状况、操作及设备等原因，出现抽油杆频繁断脱的现象，油井维护工作量逐年增加，大量管杆材料报废，增加了生产成本。本文从其断脱原因出发，结合现场生产经验，提出了几点防止抽油杆频繁断脱措施和建议。下面就分析抽油杆一些断脱原因，根据这些现象分析总结出防止抽油杆断脱的措施建议

关键词：抽油杆;断脱;预防措施

1.抽油杆断脱的主要影响因素

1.1.1严重偏磨造成抽油杆断脱

井斜造成偏磨。造成井斜的因素很多，主要有自然井斜、人工井斜等。自然井斜：在钻并过程中一般认为井斜角小于30为合格，为了控制井斜增大复杂变化，从形态上看，井身轨迹在空间上是一条螺旋状曲线，杆管的多点接触，多点偏磨不可避免。人工井斜：随着钻井技术的发展和油田开发的需要，人工定向斜井越来越多。一般来讲，造斜点越浅，井斜角越大，则此处的侧向力越大偏磨越严重·人工定向斜井的增加，一方面提高了油田的开发效益，另一方面也对采油工艺提出了更高的要求。

1.1.2抽油机井安装误差，前倾、后倾、左右偏斜导致部分抽油机虽经二次就位但仍不能满足：井斜、采油树倾斜造成偏磨，导致抽油杆断脱。

1.1.3井液特性加剧偏磨。一是含水上升的影响。随着老油田开发的不断延续，产出液的综合含水逐步上升，由油包水型向水包油型转换，于是杆管表面的摩擦润滑剂由原油变成了产出水，失去了原油的润滑保护作用，导致抽油杆与油管内壁磨损速度加快。二是腐蚀的影响。油井中的腐蚀主要有酸性腐蚀非酸性腐蚀、氧化腐蚀和电流腐蚀。其中酸性腐蚀是由于原油中含有硫化氢气体而引起的腐蚀：非酸性腐蚀是由于细菌而产生的腐蚀：氧化腐蚀是由于抽油杆与井筒中的氧气发生氧化反应而产生的腐蚀：电流腐蚀是由于抽油杆在井筒中发生了电解反应而引起的腐蚀。这些腐蚀都可以造成抽油杆断裂。在实际生产中，从起出的管串来看，大部分油井的油管杆都受到了不同程度的腐蚀。由于腐蚀的影响，抽油杆很容易发生断脱现象。三是油井结蜡和油稠的影响，油井结蜡使结蜡点以上抽油杆，下行程受到的阻力急剧增加，产生弯曲偏磨：油稠使抽油桿上行和下行阻力均增大，对其运动过程产生不利的影响，加剧偏磨。四是油井出砂加剧管杆偏磨。

1.2油井井筒状况影响

1.2.1井筒结蜡影响。井筒结蜡是影响油井正常生产的基本因素，原油粘度大，结蜡周期短，油井负荷变化幅度大造成泵卡甚至油杆断脱等现象。对一些加药、热洗周期过长（超过一个月）的油井，通过热洗后出现卡泵抽油杆断脱等现象，造成这种现象的主要原因是：采取清蜡措施的间隔过长，造成油井结蜡严重，热洗后，蜡质大量溶化，反而使负荷增大，出现抽油杆断脱或蜡卡等现象。

1.2.2井筒结垢影响。全区井筒结垢使套管孔眼堵死，泵筒内防冲距段堵死，抽油机负荷加大，导致抽油杆断脱。

1.3 因操作而引起的抽油杆断脱

因操作损伤而起的抽油杆断裂。由于操作不当或对抽油杆不爱护，都会在抽油杆和接箍表面留下刻痕、凹坑，从而导致抽油杆由于应力.中或迅速腐蚀而造成抽油杆断裂。在实际生产中要经常进，测井、校对防冲距、碰泵、对扣等操作，在操作过程中就要使用卡盘和卡牙坐在盘根盒上卸载，此时抽油杆载荷全都被卡牙卡住光杆而落在盘根盒上。所以在光杆上就会有两排四坑和凸起，如果使用不配套的卡牙，会加大光杆的损伤，经常性的作业会使损伤不断加大从而导致光杆断裂。

1.4 生产中交变载荷造成抽油杆断脱

由于液体和活塞运动不一致或泵未充满等各种因素引起的冲击载荷及柱塞与泵筒，抽油杆与油管，抽油杆与液柱，油管与液柱之间的摩擦力的作用。而且上下冲程中抽油杆受力大小差异很大，上冲程中抽油杆受力大，下冲程中抽油杆受力小，故抽油杆是在交变载荷的作用下做周期性的往复运动。（1）在交变载荷的作用下会引起抽油杆脱扣或者断裂。这种情况较为常见，主要原因有修井时上扣不牢、螺丝脏或损伤、由于磨损和腐蚀使抽油杆接箍损伤或者变形以及由于液体的冲击等。（2）抽油杆因超过应力极限而引起的疲劳断裂。（3）毛辫子反转引起的抽油杆脱扣。

2.预防抽油杆断脱的措施

2.1针对抽油杆偏磨，合理地调整油杆组合针对现场生产实际情况，需要借助以“扶正、加重、错定”为主导的偏磨井综合治理技术对偏磨井采取综合治理措施。达到防止抽油杆偏磨。

2.2抽油杆受力状况采取措施（1）增下油杆防脱器，以防止因毛辫子反转引起的油杆脱扣。针对部分脱扣比较严重的油井，可以采取增下减震防脱器的方法，以防止油杆脱扣。（2）加强修井监督力度。为了保证修井质量，必须保证修井监督质量合格，因此在监督过程中，应及时更换偏磨、腐蚀的油杆，严禁不合格油杆下井。在上扣过程中应保证上扣力矩达到额定值，防止由于人为因素导致的返工现象。

2.3针对油井井筒状况，采取相应的预防措施（1）采取有效的油井清蜡措施。目前全区的清蜡措施主要有加药、热洗、投收球及预检泵等三种措施，针对不同情况可以采取不同的清蜡措施。

2.4对油杆偏磨部位增加高强度尼龙扶正器及扶正抽油杆，对已下扶正器及扶正油杆的并段加大扶正密度。（1）操作时必须保证抽油杆不受损坏。在操作时，要爱护抽油杆，搬运要平稳，不准锤击或撞击抽油杆，以免在抽油杆上留下凹坑或刻痕：特别是光杆，不要让光杆表面留下毛刺、凹坑等伤痕。万一出现毛刺、凹坑等要及时除去，并且还要配用一对相同规格的卡瓦牙，不要用一片卡牙。此外光杆卡子位于悬绳器上，要安放平整，不可出现倾斜，以免光杆发生弯曲。

参考文献

[1]刘步峰.抽油机井杆管偏磨原因分析[J].内江科技，2006（02）：263