油田生產(chǎn)過程中抽油桿斷脫原因探究

摘 要：抽油桿作為油田生產(chǎn)設(shè)備體系的重要組成，是抽油機(jī)動力主要的動力傳輸裝置，滿足石油開采過程中，對于動力的使用需求。在多種因素的影響下，抽油桿在使用過程中，發(fā)生斷脫的機(jī)率相對較高，為保持抽油桿的平穩(wěn)運(yùn)行，文章多角度出發(fā)，在全面掌握油田抽油桿斷脫原因的基礎(chǔ)上，制定針對性的應(yīng)對方案，實(shí)現(xiàn)抽油桿的平穩(wěn)運(yùn)行，減少斷脫情況的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：油田開發(fā) ;抽油桿 ;斷脫原因 ;應(yīng)對策略

前 言

根據(jù)相關(guān)部門公布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2019年我國原油產(chǎn)量為1.91億噸，原油消費(fèi)量為6.60億噸。為保證能源安全，減少原油對外依賴程度，近些年來，石油企業(yè)組織人員，加大石油勘探與開采力度，穩(wěn)步提升原油產(chǎn)量。為保證原油產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)，石油企業(yè)增加開采設(shè)備的采購、管理以及維修力度，通過生產(chǎn)技術(shù)體系的優(yōu)化升級，確保生產(chǎn)能力[1]。抽油桿作為現(xiàn)階段石油開采設(shè)備維護(hù)、管理的重要內(nèi)容，對石油開采的連續(xù)性、穩(wěn)定性有著直接影響。在抽油桿維護(hù)管理過程中，需要掌握抽油桿斷脫原因，并積極做好應(yīng)對策略的探討，實(shí)現(xiàn)對抽油桿斷脫事故的科學(xué)處理。

1.油田抽油桿斷脫原因分析

抽油桿的斷脫，不僅影響了石油開采工作的正常進(jìn)行，影響油井產(chǎn)量，還在一定程度上，增加了設(shè)備維護(hù)管理難度，造成額外費(fèi)用的產(chǎn)生。從實(shí)際情況來看，抽油桿斷脫的原因是多方面的，抽油桿偏磨、疲勞以及材質(zhì)等相關(guān)因素的出現(xiàn)，都會導(dǎo)致抽油桿斷脫情況的出現(xiàn)，影響其正常使用。

1.1抽油桿偏磨原因

近些年來，隨著石油開采技術(shù)體系的日益完善，定向井開采深度日益增加，油井深度過深，使得抽油桿在使用過程中受到較為嚴(yán)重的磨損，磨損情況如果沒有得到妥善處理，導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的下降，進(jìn)而誘發(fā)抽油桿斷脫情況的發(fā)生。具體來看，抽油桿在運(yùn)行過程中，其橫截面會與油管內(nèi)部發(fā)生間歇性的碰撞，抽油桿相關(guān)區(qū)域強(qiáng)度下降，出現(xiàn)一定程度的彎折。根據(jù)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)公布的數(shù)據(jù)來看，抽油桿偏磨是造成斷脫事故的最主要誘因，并且呈現(xiàn)出占比逐年增加的趨勢，1997年，偏磨約占抽油桿斷脫事故誘發(fā)原因的35.3%，2017年，偏磨約占抽油桿斷脫事故誘發(fā)原因的56.7%，基于這種認(rèn)知，在抽油桿斷脫處理處理的過程中，工作人員需要結(jié)合偏磨誘發(fā)原因，在此基礎(chǔ)上，制定系統(tǒng)性、針對性的應(yīng)對方案，實(shí)現(xiàn)對抽油桿偏磨問題的有效處理，以實(shí)現(xiàn)抽油桿的運(yùn)行狀態(tài)的有效維護(hù)[2]。

1.2抽油桿疲勞原因

從過往經(jīng)驗(yàn)來看，油田抽油桿在運(yùn)行過程中，負(fù)荷存在不均勻的分布的特點(diǎn)。例如在抽油桿上沖的過程中，升起的液柱重量會突然增加，使得抽油桿上半部分受到的負(fù)荷較大，并且負(fù)荷分布與沖次高度有著正相關(guān)關(guān)系，沖次越高，負(fù)荷越大，這種負(fù)荷的劇烈變化，極易造成抽油桿的金屬疲勞，進(jìn)而造成斷脫情況的出現(xiàn)?；谶@種實(shí)際，為有效改善這種局面，減少抽油桿疲勞程度，延長使用壽命，需要采取針對性的處理舉措，有針對性的開展抽油桿疲勞應(yīng)對工作[3]。

1.3抽油桿斷裂原因

油田抽油桿斷裂的主要原因在設(shè)備啟停頻繁以及參數(shù)設(shè)置不匹配，在這種兩種因素的作用下，抽油桿受到較為明顯的外力作用，影響其結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)，導(dǎo)致斷脫情況的發(fā)生[4]。具體來看，油田開采設(shè)備在運(yùn)行的過程中，動力裝置帶動抽油桿的高速轉(zhuǎn)動，以實(shí)現(xiàn)動力的高效傳輸，在這種運(yùn)行狀態(tài)下，抽油桿不同區(qū)域的運(yùn)行速度有效較大的差異，在這種情況下，抽油桿轉(zhuǎn)子區(qū)域在逐步停止的情況下，在慣性的作用下，抽油桿的上半部分仍舊保持在高速運(yùn)行的狀態(tài)，運(yùn)動狀態(tài)的不同，導(dǎo)致抽油桿受到較為強(qiáng)大的慣性扭矩作用，出現(xiàn)斷脫的情況發(fā)生。

1.4產(chǎn)出液的腐蝕作用

隨著油田服務(wù)年限的增加，油井含水率也呈現(xiàn)出上升期趨勢，水分含量的增加，使得油井出現(xiàn)結(jié)垢的情況發(fā)生，結(jié)垢一旦沒有得到有效處理，將會導(dǎo)致抽油桿在溶解氣以及硫酸鹽還原菌的作用下，導(dǎo)致抽油桿出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性腐蝕，腐蝕情況的出現(xiàn)，使得抽油桿表面形成蜂窩狀的孔洞，影響了其實(shí)際的使用效果。以還原菌硫酸鹽為例，其作為厭氧菌其能夠在25攝氏度到65攝氏度的環(huán)境下生存，這種厭氧菌對于抽油桿的腐蝕作用較為明顯，使其整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及耐久性下降，最終導(dǎo)致斷脫情況的發(fā)生。

2.油田抽油桿斷脫應(yīng)對策略

為防范、化解油田抽油桿斷脫故障，保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性與有效性，工作人員需要在掌握斷脫誘發(fā)原因的基礎(chǔ)上，結(jié)合過往經(jīng)驗(yàn)，轉(zhuǎn)變應(yīng)對方法，確保工作人員可以在短時間，根據(jù)抽油桿斷脫情況，進(jìn)行針對性的應(yīng)對與處理，以更好滿足現(xiàn)階段抽油桿的運(yùn)行要求。

油田抽油桿斷脫故障處理過程中，需要從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合斷脫誘發(fā)因素，采取積極主動地方式，以保持抽油桿的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，確保其服務(wù)作用的發(fā)揮。具體來看，油田需要組織人員，認(rèn)真分析油田抽油桿斷脫事故的誘發(fā)原因，針對誘發(fā)原因的不同，對抽油桿疲勞、腐蝕等斷脫原因進(jìn)行全面掌握，采取相應(yīng)的處理應(yīng)對方案，以實(shí)現(xiàn)抽油桿斷脫問題的科學(xué)防控。具體來看，對于沖次較高的油井，工作人員需要結(jié)合石油開采的基本要求，對沖次參數(shù)做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使得沖次高度處于合理的范圍區(qū)間，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的科學(xué)分布，從而延緩抽油桿疲勞，實(shí)現(xiàn)斷脫問題的有效應(yīng)對[5]。

除了采取上述幾種抽油桿斷脫處理方式之外，油田還需要建立起完備的管理責(zé)任，有專門人員負(fù)責(zé)，定期對抽油桿的狀態(tài)進(jìn)行評估分析，并根據(jù)評估分析結(jié)果，制定相應(yīng)的抽油桿維護(hù)、保養(yǎng)方案。同時健全績效考核機(jī)制，通過考核機(jī)制的創(chuàng)建，激發(fā)起工作人員參與抽油桿日常管理、維護(hù)工作的積極性與主動性，明確管理責(zé)任，避免出現(xiàn)管理不到位的情況發(fā)生，為油田抽油桿斷脫事故的處理營造出良好的條件。

3.結(jié)語

油田抽油桿斷脫情況的發(fā)生，對于設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、油田產(chǎn)量的連續(xù)性有著積極作用。為有效應(yīng)對抽油桿斷脫問題，文章在分析抽油桿斷脫誘發(fā)問題的基礎(chǔ)上，采取系列舉措，科學(xué)應(yīng)對抽油桿出現(xiàn)的疲勞、偏磨以及材質(zhì)問題，防范抽油桿斷脫問題的發(fā)生，逐步構(gòu)建起完善的油田抽油桿運(yùn)維管理體系。

參考文獻(xiàn)

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[5] 宋希明.抽油桿打撈筒維修改進(jìn)與應(yīng)用[J].清洗世界，2019（9）：68-69.

作者簡介：張衛(wèi)家（1969年10月-）、男、漢族、山東省萊西市、黑油山有限責(zé)任公司、機(jī)械工程師、本科、工程機(jī)械。