提高抽油杆管使用寿命的管理研究

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1、提高抽油杆管使用寿命的管理研究摘要：目前影响抽油杆管的使用寿命及造成抽油杆管损坏的原因，详细介绍了抽油杆管在不同条件下的工作情况，研究如何使抽油杆管在规范的条件内合理调配使用，减少经济损失，延长杆管的使用寿命。为进一步提高经济开发效益、延长管杆的使用寿命打下坚实的基础。　　关键词：抽油杆管偏磨断脱使用寿命　　　　有杆泵采油是世界石油工业传统的采油方式之一，也是迄今为止在采油工程中一直占主导地位的人工举升方式。在我国各油田的生产中大约有80%是使用有杆抽油技术。全国各油田产液量的60%，产油量的75%是靠有杆抽油采出的。有杆抽油设备

2、的能耗已占油田总能耗的三分之一左右。可见抽油机井在采油生产过程中占有相当重要的地位。　　大庆油田目前已进入到高含水期。为了保持油田的高产稳产，只有不断的提高产液量，才能保证原油的高产、稳产。随着泵径的增大、参数的提高，抽油机井的工作载荷及抽油杆管的受力情况发生变化，抽油杆柱受力状况变差，因杆管断、漏、脱而引起的检泵施工不断增加，检泵周期缩短造成大量的施工，这不仅会耗费大量的人力、物力，还影响了原油产量，严重影响了油田正常生产。　　1.杆管损坏原因分析　　1.1抽油机井杆管断脱、漏失原因分析　　在正常生产过程中，抽油机的油管上连油管

3、挂，下接泵筒，起着承托、密封、导流的作用。油管承受的是较大的交变负荷，作用在活塞上的液柱重量，在上下冲程中由抽油杆柱转移到油管上，这样油管自重、液柱循环作用于油管上的压力及浮力等组成了油管承受的载荷。在上下冲程过程中引起抽油杆柱和油管频繁地相对伸长和缩短，即油管受交变载荷作用易造成疲劳损坏。抽油机井杆管最上端受力最大，易损坏；同时油管在工作中始终存在振动，降低了油管的疲劳强度，油管断口分析表明，抽油机井油管断裂原因主要是疲劳断裂，断裂性质属于螺纹根部应力集中引起地疲劳断裂。油管失效部位均在螺纹处，失效分三种类型：油管断裂、螺纹刺坏

4、、螺纹粘扣，其中油管漏失是由于螺纹刺坏引起的，油管脱扣是由于螺纹粘扣引起的。　　1.2抽油杆疲劳断脱情况分析　　抽油杆承受的是较大的交变负荷，且随着油田开发，含水不断上升，提液幅度不断增大，泵径举升高度也逐渐增大，抽油杆所承受的负荷也逐渐加大。这就要求抽油杆的强度要高，质量要好，使用要合理，才能保证油田开发的需要。引起抽油杆断的原因很多。其主要可分为：加工质量不合格、承受超负荷的力和有外伤影响及超期使用,使之疲劳断裂。　　2.分析影响杆管寿命的因素　　杆管在正常的疲劳极限前就失效，说明存在其它影响因素。为此针对可能影响杆管失效的原

5、因，我认为偏磨是引起杆管断漏的主要原因之一，而且偏磨造成的危害也是很大的，抽油机井一旦发生偏磨，磨损段的抽油杆管会受到不同程度的损坏，其承载能力大大下降，必须进行大量的杆管更换，如果更换不彻底会导致二次返工，造成更大的损失。　　2.1泵径不同对杆管寿命的影响　　抽油机井杆管偏磨率随抽油泵直径的增加而增加，Φ56mm以上抽油泵油井的杆管偏磨率明显高于Φ44mm以下的抽油泵的油井。分析认为大泵径井排量大，受的惯性力也大。直径越大，柱塞与泵筒的磨擦力越大；抽油杆柱下端所受的集中轴向压力随泵径的增大而增加，越容易产生偏磨，杆管越易磨断。　

6、　2.2含水不同对杆管寿命的影响　　随着含水的上升，杆管偏磨率呈上升趋势。对不同含水区域平均泵径使用分布看，随着含水的上升，泵径逐渐增大，抽油杆偏磨率也在增加，当含水大于80%时，平均泵径增大4mm左右，即含水上升泵径增大。为了实现油田高产稳产的方针，含水增多就得增加排液量来提高产量，从而加重了杆管偏磨，降低了杆管的寿命。　　2.3沉没度不同对杆管寿命的影响　　沉没度对杆管偏磨有明显影响。杆管偏磨率随沉没度的下降呈显著上升趋势。当沉没度低于100m时，杆管偏磨率明显高于其它沉没度区间。当沉没度低时，沉没压力与流压低，原油在地层提前

7、脱气，产出液在井筒内、甚至在泵内析蜡，从而造成杆管、甚至泵结蜡。严重结蜡时不仅减少抽油杆柱的轴向分布力，而且加大了抽油杆下端的集中轴向压力，造成杆管偏磨，减少了杆管寿命。　　2.4抽汲参数对杆管寿命的影响　　抽汲参数既影响抽油杆柱的轴向分布力，又影响抽油杆下端的集中轴向压力。泵径、含水、沉没度、结蜡及抽汲参数的不同都影响着杆管的寿命，从受力上来看主要是减少了抽油杆柱的轴向分布力，而增加了抽油杆柱下端的集中轴向压力，导致加重抽油机井的杆管偏磨程度，或增加了抽油杆柱所受的惯性力，影响了杆管的寿命，增加了杆管断脱漏的几率。许多抽油机井的

8、冲程为≤3m，冲数为6次/min，磨损较严重。　　3.结论与认识　　3.1在现阶段，杆管断脱主要与泵径大小，含水率，沉没度，油井结蜡状况及抽汲参数等几项因素有关。　　3.2抽油杆管服役时间超过了安全使用期，这是造成杆管断裂的一个主要原因。除与油井机