采油井抽油杆断脱原因及防治对策

采油井抽油杆断脱原因及防治对策

白项松

吉林油田分公司新木采油厂   吉林省  松原市 138000

摘要：在油田的后开发阶段，经常出现的是抽油杆的断裂和断裂。一旦出现油井断裂，这将导致一系列问题，包括降低油田开采的效率、增加操作成本以及减少生产量，进而影响公司的整体经济效能。强化在现场的管理技巧和增加技术投资已经成为降低抽油杆断脱事故的关键，这也是为了提升油井的采收效率、延长油井的维护周期以及构建持久的油田的必要途径。本文对采油井抽油杆断脱原因及防治对策进行了简要分析。

关键词：采油井；抽油杆；断脱原因；对策

1断脱现象发生的原因

1.1偏磨

（1）井斜影响：在考虑油井斜角度深度的情况下，偏磨的现象通常出现在800～1200m这一区间内。在斜井作业中，管杆与套管井眼的轨迹之间存在明显的相关性。管杆会因为其轨迹的走向而产生弯曲现象，而且斜度增大会导致管杆磨损程度更加严重。在通常情况下，人们主要是集中在油井的垂直倾角上进行关注。实际上，在斜井内，方位斜因为其相对较小的斜度而常常被忽视，但是，这种斜导致的管杆磨损却与垂直斜相当。（2）含水率影响：当油井中的采出液含水量增大时，可能导致偏磨的严重程度加剧。其主要原理是原油能发挥润滑的功能，而管杆的摩擦面上可以维持优质的油污状态，其摩擦系数相对较低，因此磨损较为缓和。当流体的水分含量偏高，管杆不能充分吸收原油的润滑效果，进而导致动态摩擦因子急剧增长，进而引发管杆更为严重的磨损。

1.2疲劳原因

当代抽油杆的强度评估都采取了无上限寿命的疲劳设计原则，也就是将抽油杆的允许应力低于疲劳的极限，确保其的工作循环次数超过107次。然而，经常出现不愿意遵循实际的情况，这表明理论依赖实践作为支持。由于现场的环境条件相对复杂，影响抽油杆性能的变量是太多的。在抽油杆经过107次循环运行之后，它的使用期限已经接近预期，这时应当思考更换抽油杆的可能性。

2抽油杆断脱的合理防治对策与手段

2.1减少抽油杆偏磨性问题

在油管的内部，偏移的磨损会使得钢板掉落，进而导致泵的卡顿，这进一步可能触发刹车现象。在油井的正常生产活动中，因油井的偏斜及套管的变动，采油杆与油套可能会遭遇偏心的磨损，从而导致废铁生成。大部分时间里，这些铁屑会从井中流出，部分这样的铁屑会流入油渣和抽油杆的环状区域并进入泵筒。在大型偏心磨损的过程中，若油井流液不足或未注射液体，由于重力作用，铁片可能渗入泵筒，这有可能引发泵杆的断裂等风险。在抽油杆使用及其施工阶段，有必要持续加强中心站与作业区域的紧密结合，并不断优化抽油杆的工作跟踪记录，以防范偏磨状况更为严重的出现。我们将针对这类频繁出现问题的油井进行详细记录和编号，确保其工程施工的质量和运营状态达标。考虑到油井的实际作业和施工运行的具体需求，我们为抽油杆配置了特定的扶正器。但是，当抽油杆出现严重的磨损时，我们还需进一步安装卡式防魔扶正器，这不仅能够确保抽油杆的有效工作，还可以大幅减少它们磨损的发生。对于下沉较大的抽油杆，建议采用提高泵挂设计，这样既能大幅降低管道接触部位的磨损，也有助于减少抽油杆在操作中的过载情况。随着抽油杆拉伸力的逐步减少，它能够更加有效地减轻杆管产生的正向压力对其的不良影响，从而更好地降低磨耗的发生。在这个过程中，它也有助于减少抽油杆下沉的程度，并缓和因水含量增加所引发的摩擦问题加剧的状况。

2.2应用井下工具避免卡泵断脱等问题

为了有效地利用防砂管避免地层中的砂粒进入筒内，可以选择用两条直径不一样的油管线，在这些油管线上缠上钢丝网，进而制造出防砂管。接着在这些油管线上钻设合适的孔位，并用小直径的油管线再一次绕制丝网。最后，将这些设备组装起来，放置于大直径的油管线之中，从而形成了这样的防砂管设计。

为了确保吸油杆在实际使用中避免因偏磨造成的铁屑问题，注塑杆的使用方法被广泛采纳。注塑杆是一个经过时间沉淀、并已经成熟的技术工具，用于预防油桶的偏磨，这也是目前被广泛使用的技术手段，目的是更有效地减少和避免偏磨。注塑体一般采用具有上乘材质的尼龙作为主要原材料，并通过注塑手法实现一次性成型，其外部通常采用流畅的接箍设计，并以四条槽道作为主干流动管线。总的来说，该材料具有较大的流动性，从而产生的阻力相对较小，同时展现出优良的耐磨性、抗压能力、耐高温性和抗拉性。在油井的生产和运作中，对于经常出现偏磨或是井斜度过大的油井来说，合理地采纳这种技术方法可以更有效地防止抽油杆偏磨，从而避免产生铁屑的问题。如果抽油杆的运动长度设置为三米，其杆茎通常直径大约是19毫米。但是，当它的含水率升至80%或90%时，会出现显著的变化。因此，有必要对抽油杆的应力变动进行合适的计算，以准确地把握这些变化的具体情况和水平变化。

2.3降低抽油杆的机井含水量

通过合理地减少抽油杆机井中的水含量，有助于避免因过多的含水量引发的抽油杆断裂事件。对于某些含水井，通过调节注水量和注水技术，我们可以显著降低实际含水量，从而在最少限度上控制油井的负荷和摩擦系数，这有助于基本上延长抽油杆的使用寿命，同时避免因过多含水而对抽油杆的工作产生不利影响。

2.4适当降低参数指标

当其他因素保持不变时，通过持续提高抽油杆的清洁度可以有效地提高其最大使用应力，且在提高中，最大应力不会受到明显的干扰。由于抽油杆尺寸相对微小导致断裂，在实际操作中，通过合理结合应力预测、生产状况和产品特性，进行深入评估并适当调整抽油杆的清洁度，可以逐渐增加抽油杆在疲劳场景中的应用价值。抽油杆出现的偏磨现象，也是由于泵径、冲程以及其他相关因素的综合作用造成的。当对多个因素的各异影响程度以及其调节难度进行综合考量后，在实践经验中，我们观察到随着充饮次数的增多，最大应力值会增加但同时最大使用率也会逐渐降低。存在于这两者之间的是一个特定的临界值，如果该临界值超出这个区间，那么最大的应力值将超出可用的应力，这也可能引发抽油杆的断裂。因此，实际操作中有必要持续地加深对抽油杆影响因素的参数的解析，并根据这些数据进行适当的配置，以确保抽油杆能适应的压力持续增加。

2.5学控制沉没度

如果抽油井的沉没度不足100米，上冲程阶段的井液将难以填充泵筒，而下冲程则会面临无法立即启动油动阀的困难。这一系列事件会导致油管液的压力迅速转移至油管之上，从而使得负荷迅速下降。柱塞在高速运动阶段会造成抽油杆弯曲，从而可能造成抽油杆的断裂。因此，对沉没度进行科学的控制可以对此情况提供有效的调整和控制。

结束语：总之，过上述研究可以有效延长油井抽油杆的有效使用寿命，但在整体的研究和分析阶段，仍然面临一些未解决的问题和短板。在油田中，抽油杆是关键的设备之一，其在操作时要经受重大的负荷，并可能因内外条件受到干扰。生产过程中如果出现抽油杆的断裂或脱位，那么这将对生产的稳定性和安全性带来严重的威胁。针对抽油杆断裂的原因，根据具体情境和生产方法，我们需探索有效的预防策略和解决路径，从而确保油井的持续稳定和安全生产。

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