塔河油田抽油机井抽油杆断脱原因分析及治理对策的研究.doc

塔河油田抽油机井抽油杆断脱原因分析及治理对策的研究 　　摘要： 近年来抽油杆断脱成为塔河油田抽油机井检泵作业的主要因素，严重影响了正常生产，造成大量经济损失。分析认为，泵挂深造成的疲劳损伤以及硫化氢腐蚀是造成抽油杆断脱的主要原因，同时管理不健全以及机械损伤也是原因之一。针对原因分析，结合现场实际，提出了几项防治抽油杆断脱的技术对策。 　　Abstract： In recent years， the sucker rod parting accidents of pumping well have been the main factor of the inspection operation in Tahe Oilfield， which has affected the normal production seriously and caused enormous economic loss to the oil fields. Analysis that， pump setting depth caused by fatigue damage and corrosion is the main reason of the sucker rod parting， moreover the imperfect management and the mechanical damage is one of the reasons. In view of the analysis， the article gives several countermeasures to control broken sucker rod combined with the actual experiences. 　　关键词： 塔河油田；抽油杆；抽油杆断脱；对策 　　Key words： Tahe oilfield；sucker rod；sucker rod parting；countermeasure 　　中图分类号：TE358.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）16-0321-02 　　1 油田现状 　　塔河油田目前机采井占油井总数75%，其中抽油机井占机采井数84%，平均泵挂深度2400m左右，平均沉没度1200m左右，平均含水64.0%。抽油杆以H级抽油杆为主，一般采用三级杆柱组合，部分井配套采用了玻璃钢杆以及加重杆等四级杆柱组合。自2010-2012年6月，因抽油杆断脱原因检泵作业113井次，占抽油机井检泵总数近20%，主要表现为：抽油杆本体断裂、抽油杆接箍处断裂、脱扣等3种情况，其中抽油杆本体断裂69井次，占断脱井总数的61%；接箍处断裂10井次，占断脱井总数的9%，脱扣34井次，占断脱井总数的30%。频繁检泵严重影响生产，并造成较大经济损失，直接经济损失近2000万元。 　　2 抽油杆断脱原因分析 　　2.1 抽油杆断脱位置分析 塔河油田主要采用三级杆柱组合，以采油三厂为例，杆柱断脱深度在0-1000m范围内21井次，占54%，断点主要集中抽油杆柱的中上部。 　　进一步分析（如图1），1杆和7/8断点主要分布在距该级杆顶端200m内。主要是由于越靠近每级杆顶端，杆柱承受载荷应力越大。3/4杆断点集中两个区间：一是距该级杆顶端200m以内；另一区间是距离该级杆顶端300m以上或泵挂附近，主要是由于下部抽油杆下行程为压力，上行程为拉力，在交变力作用下更易疲劳断裂。 　　统计采油三厂抽油杆断点位置与公扣距离关系分析（如图2），杆断的位置主要集中在靠近公扣的应力集中区域。而抽油杆镦粗凸缘附近杆柱断裂6井次，占杆柱断裂比例15.4%，分析认为抽油杆在上扣、卸扣过程中在抽油杆镦粗凸缘附近形成一定机械损伤或应力集中是杆断原因之一。 　　2.2 泵挂深度影响分析 塔河油田泵挂深度深、杆柱负荷大、受力复杂，是杆断主要原因。统计不同泵深与断脱次数关系（如图3）。可知泵深≥2000m的油井杆断脱次数最多，占杆断井比例为95.6%。 　　统计采油三厂2800m泵挂不同沉没度杆断分布（如图4），杆断井主要集中在沉没度500m以内和大于1000m。在相同泵挂条件下，沉没度越小，悬点载荷越大，杆柱越易断裂；而当沉没度过大时，下行程因柱塞受浮力影响，杆柱受压拉交变应力影响也易断裂。 　　2.3 交变载荷影响分析 抽油杆受到的大小、方向随时间呈周期性变化的载荷称为交变载荷[1]。在交变载荷的作用下，虽然应力水平低于材料的屈服极限，在运行一定时间后也会突然发生脆性断裂，这种现象叫做金属材料的疲劳破坏。统计分析采油三厂39口杆断井，其中交变载荷差值大于40kN的油井共计31井次，占杆断井总数的79.5%，说明交变载荷越