半包覆抽油桿修復(fù)工藝探討

李會娟

摘 要：近年來，半包覆抽油桿與內(nèi)襯油管的使用，可有效地解決管桿因偏磨及腐蝕造成的失效。半包覆抽油桿的使用后因外包裹層的松脫移位會造成作業(yè)吊卡無法使用，同時因移位造成桿體外露。外露處不具有防腐蝕、防偏磨功效；破損現(xiàn)象會造成繼續(xù)使用時，破損脫落的聚乙烯材料落入抽油泵泵桶中造成卡泵或者造成固定凡爾無法關(guān)閉造成泵效降低；半包覆抽油桿外包覆物鼓包會造成油道截面減小造成生產(chǎn)管柱壓力升高，不利安全生產(chǎn)等因素造成使用后不能再次使用。開展半包覆抽油桿修復(fù)可降低生產(chǎn)成本和減少新桿的采購，具有經(jīng)濟效益大，見效快的特點。

關(guān)鍵詞：半包覆抽油桿、現(xiàn)狀、對策、效果

一、半包覆抽油桿修井作業(yè)后再使用存在的問題

（1）、半包覆抽油桿防腐、防偏磨基理

半包覆抽油桿是通過在實心鋼制抽油桿的桿體上包裹聚乙烯材料工藝制造的一種實心鋼制抽油桿。通過抽油桿桿體外包聚乙烯材料可以杜絕采出液對桿體的腐蝕，而聚乙烯材料的耐磨性可以解決桿體的偏磨損壞。半包覆抽油桿連接接箍使用防腐蝕、防偏磨不銹鋼材料加工。為便于修井作業(yè)抽油桿吊卡的使用，半包覆抽油桿局桿頭圓弧過渡區(qū)處20cm處不能包裹聚乙烯材料，一般采用噴涂防腐材料或塑包一層防腐材料。通過一系列工藝加工后的抽油桿，具有防腐蝕，防偏磨功能，配合內(nèi)襯油管的使用，對治理油井的偏磨、腐蝕效果較好。

（2）、半包覆抽油桿使用后存在的問題

由于半包覆抽油桿作為完井管柱生產(chǎn)過程中，需在高溫產(chǎn)出液（尤其稠油注氣后的開采）中使用，半包覆抽油桿在抽油機抽吸過程中，桿體與管柱內(nèi)壁的頻繁接觸摩擦等因素，造成半包覆抽油桿外包裹層的松脫移位、破損、鼓包等現(xiàn)象出現(xiàn)。

（3）、半包覆抽油桿再使用存在的問題

外包裹層的松脫移位會造成作業(yè)吊卡無法使用，同時因移位造成桿體外露。外露處不具有防腐蝕、防偏磨功效；破損現(xiàn)象會造成繼續(xù)使用時，破損脫落的聚乙烯材料落入抽油泵泵桶中造成卡泵或者造成固定凡爾無法關(guān)閉造成泵效降低；半包覆抽油桿外包覆物鼓包會造成油道截面減小造成生產(chǎn)管柱壓力升高，不利安全生產(chǎn)。

二、半包覆抽油桿修井作業(yè)后再使用對策

針對半包覆抽油桿投產(chǎn)使用后存在桿體外包覆聚乙烯存在松脫移位、破損、鼓泡等現(xiàn)象，造成修井作業(yè)后不能再次下井使用的現(xiàn)象，急需對半包覆抽油桿開展修復(fù)工作。

（1）、半包覆抽油桿修復(fù)工藝

結(jié)合目前抽油桿修復(fù)工藝和標(biāo)準(zhǔn)，半包覆抽油桿修復(fù)工藝流程，如圖（1）。

目前普通抽油桿修復(fù)設(shè)備和工藝較為成熟，桿體探傷機、抽油桿校直機、抽油桿擰扣機均有成型產(chǎn)品。開展半包覆抽油桿修復(fù)需要進(jìn)行外包覆物的剝離工藝、抽油桿檢測修復(fù)工藝、聚乙烯材料的外包覆等工藝。

（2）、半包覆抽油桿外包覆物剝離裝置的研制

為做好半包覆抽油桿外包覆物的剝離工作的開展，我們現(xiàn)場對半包覆抽油桿進(jìn)行剝離試驗，用普通割紙刀進(jìn)行人工切割和用起子從割縫處撬剝，可實現(xiàn)半包覆抽油桿的外包覆聚乙烯材料的剝離。采用割紙刀人工切割剝離存在效率低、費時、費力、不安全等多種弊端。為進(jìn)一步夯實半包覆抽油桿外包覆聚乙烯材料的剝離工作，我們對半包覆抽油桿外包覆物剝離設(shè)備進(jìn)行了設(shè)計。

設(shè)計方案一：半包覆抽油桿直線刀具切割剝離方案

借助人工利用割紙刀切割的思路，設(shè)計切割裝置進(jìn)行在線切割，利用半包覆抽油桿在線傳動線和檢測控制裝置協(xié)同控制刀具進(jìn)行直線切割剝離的設(shè)計方案。即半包覆桿在傳輸線上進(jìn)入工位時，檢測元件檢測到桿的到位，控制氣缸帶動割刀卡抱半包覆抽油桿進(jìn)行切割外包覆聚乙烯材料，來實現(xiàn)外包覆物的剝離。半包覆抽油桿直線刀具切割剝離方式裝置結(jié)構(gòu)示意圖，見圖（2）。傳輸線采用上下滾輪加緊傳動的方式。

設(shè)計方案二：半包覆抽油桿滾刀切割剝離方案

利用氣缸帶動滾刀對半包覆抽油桿外包覆聚乙烯材料的剝離（滾刀采用現(xiàn)成的管切割刀具作為半包覆抽油桿外包覆聚乙烯材料切割剝離刀具），刀具的控制采用氣缸控制方式，為保證滾刀切割的平穩(wěn)性在管道前后加裝扶正限位壓緊滾輪。在線剝離傳動裝置采用上下滾輪加緊半包覆抽油桿傳動方式。滾刀刀具結(jié)構(gòu)示意圖見圖（3）。

設(shè)計方案三：半包覆抽油桿外包覆物撐開切割剝離方案

利用楔子撐開原理，設(shè)計半包覆抽油桿外包覆物撐開切割剝離方案，該方案是利用雙氣缸帶動刀具，刀具楔形喇叭口先從半包覆抽油桿包覆物處將聚乙烯材料撐開，喇叭口外壁的刀具將撐開的聚乙烯材料切開，從而實現(xiàn)半包覆抽油桿外的聚乙烯材料的剝離。由于刀具環(huán)抱撐開所需阻力較大，半包覆抽油桿需要采用拖拉拖動方式。半包覆抽油桿外包覆物撐開切割剝離刀具示意圖，見圖（4）。

（3）、半包覆抽油桿外包覆物剝離方案優(yōu)選

方案一和方案二采用氣缸控制割刀進(jìn)行切割的方式，由于半包覆抽油桿的外包覆聚乙烯材料具有耐磨、耐腐蝕特性，材質(zhì)較結(jié)實，要求割刀刀刃鋒利（也就是說刀刃薄），刀具加持氣缸加壓力度適中，否則刀具無法切割開聚乙烯材料。同時半包覆抽油桿在線剝離和

桿體的直線度現(xiàn)狀，導(dǎo)致桿體存在抖動性，易導(dǎo)致刀具舍刃。此外刀具氣缸加持力過大會導(dǎo)致刀具割破半包覆物后會對桿體的傷害。采用滾輪上下加緊傳動方式，在阻力過大或桿體油污過多時（摩擦系數(shù)減?。斐蓚鲃油蟿恿Σ蛔悖氚渤橛蜅U在線不走的現(xiàn)象發(fā)生。方案三采用外包覆物撐開切割剝離方式，楔形裝置外包抽油桿（與所剝離半包覆抽油桿桿體直徑相同）不會造成剝離半包覆抽油桿外包覆物時造成對抽油桿桿體的損傷。只是采用該方案所需半包覆抽油桿的拉拔托動力較大，需設(shè)計拉拔拖動機構(gòu)。綜合以上分析，優(yōu)選方案應(yīng)采用方案三。

三、效果分析

半包覆抽油桿外包覆物的剝離裝置的設(shè)計研制成功，經(jīng)試運行一個月時間，使用效果良好，操作安全順利，裝置運轉(zhuǎn)正常 ，半包覆抽油桿剝皮裝置的研制，可以輕松剝除破損的半包覆抽油桿的外皮，使停用的半包覆抽油桿可以重新利用，大大減少了物料消耗，節(jié)約了生產(chǎn)成本。并且該裝置設(shè)計簡單，操作便捷，安全高效，具有很好的推廣應(yīng)用價值。