浅谈抽油杆断裂
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抽油杆断脱原因分析抽油杆是油井中的一个重要组成部分,用于从井底将石油、气体等物质抽到地面。
抽油杆的工作过程是非常密切的,因此在使用过程中很容易出现一些问题。
其中,抽油杆断脱是一个比较常见的问题,其产生的原因有很多。
一、油井条件的影响1.油井沉降:油井石油资源的开采量不断增加,导致油井底部的沉降和塌陷,直接影响到油井的正常工作。
由于沉降和塌陷导致各种管道的变形和损坏,抽油杆的使用寿命明显缩短,容易造成断裂。
2.油井渗透压力:油井中的石油产量逐渐下降,理论上来说渗透压力也会随之下降,但实际上在一些油井中,渗透压力却逐渐增大,直接增加了抽油杆的负荷,导致抽油杆更容易断裂。
3.油井温度:很多油井的温度比较高,甚至超过了100℃,高温环境下所使用的抽油杆极易因晶间腐蚀和金相组织改变而断裂。
1.同位素:某些地质构造中,如断层、韧带、地层的同位素含量较高,有时候也会影响到油井下部的抽油杆,使其发生断裂。
2.化学成分:不同地质环境中岩石的化学组成不同,而一些元素会加剧油井杆件的腐蚀程度,从而缩短其使用寿命。
在这种情况下,抽油杆容易受到化学腐蚀而产生断裂。
三、操作因素的影响1.抽油杆尺寸:抽油杆在使用时需要不断地上下拉动,对其强度和耐磨性都有很高要求。
如果选用的抽油杆尺寸过小,或者轻度损坏的抽油杆被强行继续使用,很容易发生断裂。
2.工作灵活性:一些油井地质条件较为特殊,工作灵活性较高,由于隔水固井、人为造成压力波动等原因,会导致抽油杆的负荷暴增,从而磨损过快,并最终导致断裂。
以上,是抽油杆断脱原因分析的一些主要的因素。
对于油田工人来说,一个合理的选杆工艺和正确的操作方法是减缓抽油杆断裂的有效手段。
通过不断探索和实践,找到一种最符合潜在问题的解决方案,能提高生产效率和安全性,保障油井的长期稳定生产。
抽油杆断脱原因分析抽油杆断脱是指在油田钻井、采油和注水作业中,抽油机或注水泵上的抽油杆出现断裂或脱落的现象。
这种情况会给油田生产带来严重的影响,不仅增加了维修成本,还降低了产量,甚至可能引发安全事故。
对抽油杆断脱的原因进行分析,对于改善油田生产效率和保障作业安全具有重要意义。
一、设备故障设备故障是导致抽油杆断脱的主要原因之一。
由于抽油杆在长期高强度工作的情况下,可能会出现磨损、腐蚀或疲劳等情况,导致其强度下降,最终断裂或脱落。
抽油机或注水泵的链条、链轮、齿轮等传动部件如果出现故障,也会影响到抽油杆的正常工作,从而导致抽油杆断脱。
为了减少设备故障对抽油杆的影响,必须加强设备的日常维护和定期检修工作,并及时更换受损的部件,提高设备的可靠性和安全性。
二、操作不当操作不当也是导致抽油杆断脱的重要原因之一。
在油田作业中,如果操作人员操作不当,比如拉升或降低速度过快、启停频繁、负载过大等,都会对抽油杆产生不利的影响,容易引发断脱事故。
抽油杆的连接件如果安装不当或者强度不够,也会成为抽油杆断脱的隐患。
加强操作人员的培训和管理,规范操作流程,严格执行操作规程,对于减少操作不当带来的风险,具有十分重要的意义。
三、工况恶劣在油田作业中,可能会遇到一些特殊的工况,比如温度过高、压力过大、井筒环空过大等情况,这些因素都会对抽油杆的正常工作产生不利影响,容易导致抽油杆断脱。
特别是在高温、高压、硫化氢等严峻环境下,抽油机和抽油杆容易受到腐蚀和疲劳的影响,进而导致抽油杆的断裂或脱落。
针对不同的工况恶劣情况,必须采取合适的措施,比如加强防腐处理、增加润滑剂、降低负载等,以提高抽油杆的耐久性和可靠性。
四、材料质量抽油杆的材料质量对于其耐久性和可靠性具有重要的影响。
如果抽油杆的材料质量不达标,意味着其抗拉强度、抗压强度、抗腐蚀性等指标都无法满足要求,容易在实际作业中出现断裂或脱落的情况。
必须对抽油杆的材料质量进行严格把控,确保其符合国家标准和行业要求,从源头上杜绝因材料质量问题而导致的抽油杆断脱事故。
抽油杆故障类型分析及治理对策探讨抽油杆是油田开发中常用的一种采油设备,其主要作用是通过上下运动来提取地下油层中的原油。
由于长期高强度的工作状态,抽油杆在运行过程中往往会出现各种故障,严重影响采油效率。
对抽油杆故障类型进行分析并制定相应的治理对策,对于保障油田生产和提高采油效率具有重要意义。
一、抽油杆故障类型分析1. 断裂故障抽油杆在长时间的运行过程中,由于受到地质条件和工作环境的影响,很容易出现断裂故障。
断裂故障的主要原因包括杆材质量问题、设计不当、操作不当等因素。
2. 磨损故障在抽油杆与泵杆相互摩擦的由于砂粒等固体颗粒的影响,抽油杆表面会逐渐产生磨损,导致其使用寿命缩短。
3. 弯曲故障抽油杆在运行过程中,由于外力的作用或自身的材质问题,很容易出现弯曲故障,导致泵杆的运行不稳定,影响采油效率。
4. 腐蚀故障由于地下水、化学物质等对抽油杆的侵蚀,会导致抽油杆表面出现腐蚀,严重影响其使用寿命。
二、抽油杆故障治理对策探讨1. 加强材料质量监控针对抽油杆的断裂故障,可以通过加强材料质量检测,确保抽油杆的质量符合使用要求。
针对地质条件的不同,选用不同强度的抽油杆,提高其抗断裂能力。
2. 表面涂层技术应用针对抽油杆的磨损故障,可以通过表面涂层技术来加强抽油杆的表面硬度和耐磨性,延长其使用寿命。
在使用过程中采取定期检查和维护,及时更换磨损严重的抽油杆,减少磨损故障的发生。
3. 技术改进和加固设计针对抽油杆的弯曲故障,可以通过改进设计和加固设计,提高抽油杆的承载能力和稳定性,减少弯曲故障的发生。
对于弯曲故障已经发生的抽油杆,需要及时更换和修复,以免影响采油效率。
4. 提高抽油杆的抗腐蚀能力抽油杆在采油过程中容易出现各种故障,需要针对不同的故障类型采取相应的治理对策,提高抽油杆的使用寿命和采油效率。
加强对抽油杆的监测和维护工作,及时发现并处理抽油杆的故障,保障油田生产的正常进行。
【2000字】。
抽油杆断脱的成因分析与防治对策抽油杆断脱是油田采油过程中常见的问题,一旦发生将对油田生产造成严重影响,甚至影响到整个油田的开发进程。
对抽油杆断脱的成因进行深入分析,并提出相应的防治对策对于保障油田的稳定生产具有十分重要的意义。
一、抽油杆断脱的成因分析1. 动作不规范采油现场的操作人员在进行抽油杆动作时,如果动作不规范,如顶驱过猛、冲击过大等均会导致抽油杆断脱。
2. 抽油杆材质问题抽油杆本身的材质问题,如内部存在缺陷、裂纹等都可能成为抽油杆断脱的隐患。
3. 抽油杆疲劳损伤长期的高频次运动会导致抽油杆的疲劳损伤,超过其承载极限就会发生断脱。
4. 抽油杆受力过大抽油杆在受力过大情况下,如承受过大载荷、受到外力冲击等也容易断脱。
5. 抽油泵工作异常抽油泵的工作异常,比如启动不顺畅、运行不稳定等都会对抽油杆产生不良影响,导致断脱。
二、抽油杆断脱的防治对策1. 规范操作提高操作人员的技术水平,规范操作流程,严格按照操作规程进行操作,避免因操作不规范造成的抽油杆断脱事件发生。
2. 定期检查定期对抽油杆进行全面检查,检查抽油杆的材质、疲劳程度、受力情况等,及时发现问题并进行处理,确保抽油杆的健康状态。
3. 加强维护加强对抽油杆的维护保养工作,延长抽油杆的使用寿命,减少断脱事件发生的可能性。
4. 抽油泵监控对抽油泵进行严格的监控,一旦发现抽油泵运行异常,及时停机检修,排除故障,避免故障对抽油杆的影响。
5. 抽油杆设计优化通过改进抽油杆的设计,优化抽油杆的结构和材质,提高抽油杆的抗压能力和疲劳寿命,从根本上减少抽油杆断脱的可能性。
三、抽油杆断脱的对策实施1. 完善制度建立健全相关的操作规程和制度,明确操作人员的操作责任和要求,确保操作流程的规范性。
2. 加强培训加强对操作人员的技术培训,提高其操作水平和安全意识,使其能够熟练掌握操作技能并严格执行操作规程。
3. 强化监管加强对抽油杆的质量监管,确保抽油杆的质量达到标准要求,减少因抽油杆材质问题导致的断脱事件发生。
浅析抽油杆断脱影响因素及预防措施抽油杆工作时承受着交变载荷,材料薄弱处逐渐产生微细裂缝,随应力循环次数增加,裂缝扩展且形成光滑区,当冲击或振动到一定程度,发生突然的脆性断裂。
标签:辽河油田;抽油杆;检泵;系统效率抽油杆运行过程中都存在一定偏磨,这种现象伴随着油井生产是客观存在的,抽油机在生产过程中通过能量传递,抽油杆在井筒内反复运动抽吸,在下行过程中由于井筒液体(油稠)、自重现象的存在,往往客观上遇到一定的阻力,致使抽油杆产生弯曲,势必造成和井筒管柱的偏磨。
这种偏磨现象和抽油杆下行遇到的阻力成正比,阻力越大,偏磨现象越严重。
这些因素作用到抽油杆上,各种载荷综合影响,比较复杂。
这时候抽油杆的破坏和它们的受力状况关系密切,概括起来,杆柱所受的力来自两方面:轴向力和法向力。
这两种力综合存在互为影响。
1 抽油杆断原因分析1.1 主要原因分析我们重点分析抽油杆受到的轴向压力作用,在上冲程时杆柱全部受拉力作用,由井口向下逐步减小,在其下部压力逐渐增大,应力变化值大,且有一个较大的压力,使抽油杆在此处严重弯曲。
由于作用在活塞上的液柱重量在上、下冲程中交替地在油管和抽油杆之间转移,活塞冲程始终比驴头冲程小,示功图可以计算冲程损失,但实际值要大于折算值,主要是抽油杆柱下冲程的弯曲活塞与衬套长时间摩擦,在某一段会产生明显的擦痕。
測试结果显示冲次越小,杆柱在上下死点处所受的交变载荷和惯性载荷就越小,振动也就越小;冲次越大,杆柱受压段越长。
高频杆断井,共同的特点是工作制度较大,尤其是泵径和冲数。
根据测试结果,柱塞与泵筒之间的磨阻随着柱塞直径的增大而增大;冲数越大,杆柱受压段越长。
结合其沉没度小、供液不足的情况,部分井将发生因液击不能及时卸载致油杆弯曲,冲程损失较大。
若有液击产生时,更会加剧杆柱的多次弯曲。
距离活塞越近,偏磨越严重,且偏磨间距减小。
产生这种现象的原因是在中和点以下的抽油杆,距离活塞越近,所受压力越大,抽油杆的稳定性也变的越差,随之和油管内壁的接触长度加大,磨损的强度和长度都相应增加。
抽油杆故障类型分析及治理对策探讨抽油杆是油田生产中重要的生产设备,起到了提取地下油藏油品的关键作用。
但是在长时间的运行中,抽油杆也会面临各种故障问题,这些故障问题不仅会影响油田的生产效率,还会增加生产成本。
对抽油杆的故障类型进行分析,并提出对应的治理对策对于提高生产效率和降低成本具有重要意义。
一、抽油杆的故障类型1. 抽油杆断裂抽油杆断裂是抽油杆故障中比较常见的一种情况。
抽油杆在长期高频次的工作状态下,由于自身结构缺陷或者工作环境的恶劣因素,抽油杆可能会出现断裂现象。
断裂会导致生产中断,严重影响油田的产量。
2. 抽油杆折断在抽油杆工作时,由于油井内部的介质变化或者设备操作不当,抽油杆可能会发生折断,导致生产中断,需要及时进行维修处理。
3. 抽油杆扭曲抽油杆在工作过程中,可能会受到不均匀的外力作用,导致抽油杆的扭曲变形,严重影响其正常工作状态。
4. 抽油杆腐蚀由于油井中存在的酸性、碱性等腐蚀介质,加上长期的工作状态,抽油杆很容易出现腐蚀现象,影响抽油杆的使用寿命。
5. 抽油杆卡阻由于油井内部的渣层、尘土等杂质固积在抽油杆上,使得抽油杆无法正常工作,产生卡阻现象。
二、抽油杆故障的治理对策探讨1. 抽油杆断裂的治理对策针对抽油杆断裂的情况,首先需要对抽油杆的质量进行严格控制,确保抽油杆的材料和制造工艺符合标准要求。
在抽油杆的安装和使用过程中,要严格遵循操作规程,做好抽油杆的日常维护保养工作,及时发现并处理抽油杆的隐患,防止断裂事故的发生。
采用先进的检测技术,对抽油杆进行定期检测,发现问题及时更换抽油杆,以确保生产的连续性和稳定性。
2. 抽油杆折断的治理对策抽油杆折断通常是由于设备操作不当或者油井内部介质异常导致的,因此在生产过程中,需要严格按照操作规程进行操作,确保设备的正常运行。
对于油井内部介质的异常情况,需要加强对油井的监测和管理,及时清理油井内部的杂质,保持油井的清洁状态,减少抽油杆折断的风险。
抽油杆断裂原因分析与预防本文根据下寺湾采油厂近两年来修井作业施工、修井资料的调查,对抽油杆断脱井进行了统计分析认为:断脱的主要原因丝抽油杆柱的组合不合理、偏磨、腐蚀、疲劳破坏及管理不当等所致,并提出了应采取的技术管理措施,可通过优选抽油杆组合、井筒综合治理、调节抽油机参数等方法来预防抽油杆断脱。
标签:抽油杆断脱;原因分析;预防措施一、抽油杆断裂故障分析为了找出抽油杆断裂的原因,针对采油厂近两年来的抽油杆断裂井进行了分析,断裂的位置大部分集中在抽油杆柱的两端(井口位置和接近泵口位置),最上部10%和最下部30%的杆柱断裂次数占65.3%。
杆柱下部断裂的次数多,是由于活塞在上行过程中,杆柱受拉,在下行中杆柱中和点以上的油杆受拉,中和点以下的油杆受压。
在上述杆柱中,90%-100%的抽油杆在中和点以下,上行受一个拉力,下行受到一个压力,同时由于相当部分井缺少油杆扶正器,油杆受压时在油管内产生弯曲,这就加速了杆疲劳破坏,造成了下部断裂的次数增加。
上部油杆在杆柱中所受的拉力最大,长期在高的许用应力状态下工作,如果杆柱组合不合理或卡泵(卡泵时,杆柱所受拉力增大,易造成上部抽油杆断裂,这种原因造成的油杆断裂,在现场发现了不少)等原因都有可能造成上部抽油杆断裂,特别是光杆。
二、抽油杆断裂原因分析1、机械因素1.1抽油机不平衡,抽油机长时间在不平衡的状态下工作,那么抽油杆在长期的不对称循环交变载核作用下易脱扣和断裂。
(如:加深或上提泵挂,而抽油机未调平横)1.2抽油杆的疲劳的影响:由于抽油杆在上下运动中,受到一个交变应力的作用,易引起疲劳断裂。
2、油杆加工及运输问题2.1 为了保证抽油杆的抗疲劳性能必须通过热处理使其获得一定的综合力学性能。
即要有一定的强度又要有一定的韧性。
但抽油杆是细长杆,热处理时质量沿轴向的不均匀不容易保证,金象组织不正常,机械性能不符合要求,同时杆体变形严重。
2.2 在热处理过程中易产生气泡,抽油杆在冷却后在本体上留下坑点,为油杆断裂埋下伏点。
抽油杆断脱分析与防治对策抽油杆断脱是指在油田采油过程中,由于工作条件、设备故障或操作失误等原因造成抽油杆在井下断裂或脱离工作状态的现象。
抽油杆断脱不仅会影响油田的正常生产,还可能导致安全事故的发生。
对抽油杆断脱进行分析与防治对策的研究具有重要的意义。
一、抽油杆断脱的主要原因分析1.工作条件不良抽油杆在井下工作时,受到地质条件、井筒环境、油管内流体压力等多种因素的影响。
如果井下环境恶劣,如井筒受损、地质层不稳定、油管内流体压力过大等,就容易导致抽油杆断脱。
2.设备故障抽油杆及其附件是油田采油中的重要设备,如果这些设备出现故障或磨损,就会增加抽油杆断脱的风险。
抽油杆变形、接头断裂、泵积炭等问题都可能导致抽油杆断脱。
3.操作失误操作人员在日常作业中,如果没有按照操作规程和安全操作规定来进行,就容易出现操作失误导致抽油杆断脱的情况。
在抽油杆的安装、维修、调整等过程中,如果操作不当就会引发断脱事件。
二、抽油杆断脱的防治对策1.改善工作条件针对工作条件不良导致的抽油杆断脱问题,可以采取一系列措施来改善工作条件。
比如在井下环境恶劣的井筒内增加支撑物,加强井下设备的维护和管理,提高井筒的稳定性等。
2.加强设备维护设备是抽油杆断脱的重要因素之一,因此加强设备的维护工作是预防断脱的关键。
定期对抽油杆及其附件进行检查,及时发现问题并进行修理或更换,能有效降低断脱的风险。
3.加强操作培训操作失误是导致抽油杆断脱的重要原因之一,因此加强操作人员的培训是预防断脱的重要措施。
培训内容包括操作规程、安全操作规定、紧急应对措施等,提高操作人员的安全意识和专业技能。
4.安全监测系统建立完善的安全监测系统是预防抽油杆断脱的一项重要举措。
通过安全监测系统,可以对井下环境、设备状态、操作情况进行实时监测,及时发现问题并采取措施,保障抽油杆的安全运行。
5.科学作业管理加强科学的作业管理是提高抽油杆运行安全性的关键。
对工作人员进行安全教育,建立健全的安全管理制度,规范作业流程,全面提高作业管理水平,从而减少抽油杆断脱的风险。
抽油杆断脱原因分析抽油杆断脱主要有以下几个原因:1. 载荷过大:抽油杆在工作过程中承受巨大的载荷,如果油井产能超过设计范围,或者泵杆过长或过重,都会导致抽油杆承受更大的载荷,从而增加断脱的风险。
2. 材料质量不合格:抽油杆通常由高强度的合金钢制成,如果材料质量不合格,会导致抽油杆的强度不足,容易发生断裂或脱落。
3. 抽油杆疲劳损伤:由于油井工况的变化以及抽油杆的工作负荷,抽油杆会长期处于循环应力的作用下,导致疲劳损伤。
如果抽油杆经过长时间的疲劳循环后,未及时更换或维修,就容易出现断脱现象。
4. 抽油杆结构问题:抽油杆的结构设计是否合理也会影响其断脱风险。
抽油杆的螺纹连接是否牢固,是否存在设计缺陷等。
5. 抽油杆的安装和维护问题:抽油杆在安装过程中需要严格遵守操作规程,如果安装不当、固定不牢或者维护不及时,都会增加抽油杆断脱的概率。
针对以上原因,可以采取以下措施来预防和解决抽油杆断脱问题:1. 加强油井动态监测:及时了解油井的工作负荷,确保抽油杆的承载能力和油井产能相匹配,避免载荷过大。
2. 优化抽油杆材料:选择高强度的合金钢材料,确保抽油杆的强度和耐久性。
3. 做好抽油杆的维护保养:定期对抽油杆进行检查,发现问题及时进行更换或维修,避免疲劳损伤。
5. 严格遵守操作规程:在抽油杆的安装和维护过程中,严格按照操作规程进行操作,确保安装牢固可靠,及时维护,防止问题产生。
抽油杆断脱是一个复杂的问题,需要从多个方面进行分析和解决。
通过加强动态监测、优化材料、做好维护保养、优化结构设计以及严格遵守操作规程等措施,可以有效预防和解决抽油杆断脱问题。
抽油杆断脱分析与防治对策抽油杆断脱是油田生产中常见的故障之一,一旦发生将会造成生产中断,影响油田的正常开采。
非常有必要对抽油杆断脱进行分析并提出相应的防治对策,以保障油田生产的顺利进行。
一、抽油杆断脱的原因分析1. 抽油杆受力不均匀:在油井开采过程中,抽油杆承受着巨大的拉扯力,长时间的受力不均匀会导致抽油杆的断裂和脱落。
2. 抽油杆腐蚀:由于油井环境的特殊性,抽油杆易受到腐蚀的影响,长期的腐蚀会降低抽油杆的强度,增加了断脱的风险。
3. 抽油杆设计不合理:抽油杆的设计不合理或者制造工艺不当也会导致抽油杆的断脱。
4. 抽油杆使用寿命到期:长时间的使用会导致抽油杆的疲劳损伤,降低了抽油杆的强度和稳定性。
二、抽油杆断脱的防治对策1. 加强抽油杆的运行监测:定期对抽油杆进行力学性能检测和腐蚀检测,及时发现问题并进行修复或更换。
2. 优化抽油杆的设计和制造工艺:采用合理的设计和优质的材料,提高抽油杆的抗腐蚀性和强度。
3. 合理调整油井生产参数:通过合理调整油井的生产参数,降低抽油杆的受力,减少断脱的风险。
4. 定期对抽油杆进行润滑保养:合理使用润滑剂,定期对抽油杆进行润滑保养,延长抽油杆的使用寿命,降低断脱的风险。
5. 提高抽油杆的安装质量:在抽油杆的安装过程中,严格按照操作规程进行操作,确保抽油杆的安装质量。
6. 加强人员培训和管理:对油田作业人员进行专业的培训,提高其对抽油杆故障的识别和处理能力,规范作业管理,减少断脱事故的发生。
三、结语抽油杆断脱是油田生产中不可忽视的问题,其造成的影响是不容忽视的。
针对抽油杆断脱的原因分析,制定相应的防治对策是十分必要和紧迫的。
只有通过科学的管理和技术手段,可以有效降低抽油杆断脱的风险,确保油田生产的顺利进行。
希望油田相关管理部门和企业能够高度重视,并采取切实可行的预防措施,共同保障油田生产的稳定和安全。
抽油杆断脱原因分析抽油杆断脱是指在油井生产过程中,油井的抽油杆出现断裂或脱离的问题。
这种情况会导致油井的生产受阻,甚至无法正常生产。
以下是对抽油杆断脱原因的分析。
1. 力学疲劳:抽油杆在长期的往复运动中会受到油井产生的重压力和摩擦力,以及其他外部因素的影响,会产生疲劳损伤。
当材料强度不足或者疲劳寿命到达时,抽油杆就会发生断裂或脱离。
2. 材料质量不合格:抽油杆是由金属材料制成的,如果材料质量不合格,存在缺陷或者内部应力大,容易引起断裂。
这种情况通常是由于生产过程中的原料问题、工艺问题或者质量控制不严格造成的。
3. 抽油杆磨损:抽油杆在长期工作过程中会受到油井内油液的冲蚀和磨损,特别是在高硫和高酸性的油井中,磨损速度更快。
当抽油杆磨损严重时,会导致强度下降,从而发生断裂或脱离现象。
4. 抽油杆防腐不当:油井中的油液中常含有一定量的酸性物质,如果抽油杆表面的防腐层破损或者涂层质量不好,会导致抽油杆被腐蚀,进而引起断裂或脱离。
5. 抽油杆连接部位松动:抽油杆是由多根杆段组成的,连接杆与杆之间采用螺纹连接。
如果连接部位松动或者螺纹损坏,会引起抽油杆的断裂或脱离。
6. 操作不当:在油井的生产过程中,如果操作人员不规范或者错误操作,比如提升速度过快、抽油杆碰撞或者受到外力冲击等,都可能引起抽油杆断裂或者脱离。
7. 环境因素:油井生产过程中的环境因素也会对抽油杆产生影响,比如地震、泥石流等自然灾害,以及油井中的高温、高压等因素,都可能导致抽油杆的损坏。
抽油杆断脱原因多种多样,从材料质量、力学疲劳、磨损等多个方面分析,有助于找到并解决问题,保障油井的正常生产。
在设计和生产过程中,需要严格按照相关标准进行材料选择、质量控制和防腐处理,同时加强操作规范和人员培训,以降低抽油杆断脱的风险。
抽油杆疲劳断裂原因分析及对策胜利油田地质构造复杂、天然能量不足,所以有杆泵机械采油为主。
抽油杆断脱事故较多,直接影响了油井的正常生产。
造成抽油杆断脱的原因有内因,也有外因。
随着胜利油田的不断开发,井筒条件不断恶化,抽油杆断裂已经成为油井停产的重要因素,而疲劳断裂是其中的重要部分。
一、抽油杆失效原因分析1.1、概况近年以来,抽油杆失效已经成为影响胜利油田开发管理的深层次矛盾之一,2011年8-12月份作业油井统计:有杆泵维护作业154次,抽油杆断51井次,占33.1%,是影响全矿油井维护率的第一大因素。
1.2、抽油杆疲劳断裂原因分析影响抽油杆疲劳断裂的原因有很多,归纳起来主要有材料质量问题、超疲劳极限、超许用应力、施工及管理问题。
(1)锻造热影响区造成的抽油杆疲劳断裂抽油杆锻造热影响区即距外螺纹接头端面250毫米以内的抽油杆杆体部分。
资料表明抽油杆在锻造热影响区发生早期断裂的次数占总断裂次数的65%以上。
在锻造热影响区内,对锻造温度要求很严,温度过高过低都会影响金属组织,使抽油杆产生热塑性变形,从而产生高的残余拉应力,降低了材料的强度和韧性,致使发生早期疲劳断裂。
(2)超许用应力造成抽油杆断裂抽油杆在井下做上下往复运动,抽油杆在拉伸过程中可分为四个阶段:弹性阶段、流动阶段、强化阶段、局部变形阶段,这时在杆的某一部位会出现载面明显缩小,成为缩径,导致杆断。
为了节约不必要的重量和很好地将应力分布到长的抽油杆上,经常采用次级杆柱。
在一个总的杆柱中,根据井深和工作条件不同,可以采用几种尺寸的抽油杆。
问题在于确定总杆柱中每种尺寸杆的长度。
设计的最后一步,就是检验最大应力,根据改进的古德曼应力图计算出的应力,决不能大于允许工作应力,也不能超过允许应力范围。
我们以某井为例加以说明:该井于2007年2月28日改下70泵后,生产一直正常,2007年5月25突然不出,经现场及功图分析为断脱,仅仅生产了87天。
按照《采油技术手册》推荐的d级抽油杆组合二级组合(7/8inx3/4in)杆柱最大下入深度为φ70泵x720米, 抽油杆已超负荷运转,作业前生产正常数据见下表:该井杆为修复杆,根据所测光杆最小载荷可求出smin=最小光杆载荷/抽油杆顶部的横截面积最小光杆载荷——19.67kn抽油杆顶部直径25mm根据上式可求出smin=40兆帕,根据改进的古德曼应力图可求出sa=(198.5+0.5625smin)xsxf=(198.5+0.5625x40)x0.9=198兆帕(系数按照盐水介质)而实际上根据悬点载荷计算出的最大应力sa=最大光杆载荷/抽油杆顶部横截面积=158.8兆帕>sa-smin=198-40=158兆帕,超过了允许工作应力范围,属于疲劳断裂.。
浅谈抽油杆的断裂失效现象1 抽油杆的工作原理抽油杆是采油装置的一个重要组成部分,它在地上连接抽油机,在井下连接抽油泵,起传递动力的作用。
抽油杆分实心抽油杆和空心抽油杆两种,实心抽油杆国际上一般采用长度为:7.62m,即25ft;9.14m,即30ft;8m左右,而空心抽油杆通常采用8m长度。
抽油杆是抽油机-柱塞抽油泵举升系统中最薄弱的环节之一。
在石油开采过程中,由于油液含水量不断变化,油液中腐蚀介质与日俱增,经常会因发生抽油杆断脱等事故而停产。
对于螺杆泵专用驱动抽油杆来说,它不仅需要承担驱动抽油杆的自身重量,同时要承载下层油液通过螺杆泵转子传递来的油液压力,还要承担上方电机给予的扭矩。
因此,抽油杆是抽油装置中受力最为复杂的环节。
2 断裂发生的情况及种类2.1 断裂的类型根据断裂前金属材料产生塑性形变量的大小,可分为塑性断裂和脆性断裂。
塑性断裂:断裂前产生较大的塑性变形,断口呈暗灰色的纤维状。
脆性断裂:断裂前没有明显的塑性变形,断口平齐,呈光亮的结晶状。
塑性断裂与脆性断裂过程的显著区别是裂纹扩散的情况不同。
2.2 断裂的方式根据断裂面的取向可分为正断和切断。
正断:断口的宏观断裂面与最大正应力方向垂直,一般为脆性断裂,也可能为韧性断裂。
切断:断口的宏观断裂面与最大正应力方向呈45°,一般为韧性断裂。
2.3 断裂的形式裂纹扩散的途径可分为穿晶断裂和晶间断裂。
穿晶断裂:裂纹穿过晶粒内部,一般韧性断裂也可为脆性断裂。
晶间断裂:裂纹穿越晶粒本身,沿晶粒边缘开裂,属脆性断裂。
2.4 断口分析断口分析是金属材料断裂失效分析的重要方法。
记录了断裂产生原因、扩散途径,扩散过程及影响裂纹扩散的各种因素,所以通过断口分析可以找出断裂的原因及其影响因素,为改进构件设计、提高材料性能、改善制作工艺提供依据。
在断口的分析中,各种断裂机制的提出主要是以断口的微观形态为基础,并根据断裂性质、断裂方式以及同环境和时间因素的密切相关性而加以分类。
抽油杆断脱的成因分析与防治对策抽油杆断脱是油井作业中常见的问题,其成因可以有多种,主要包括以下几点:1. 动载因素:油井生产过程中液压冲击和冲击震动等动载因素会导致抽油杆发生断脱。
液压冲击是指液体在突然停止或流速突然变化时产生的压力冲击,这会对杆柱产生扭转和振动,从而引起抽油杆断脱。
2. 材料问题:抽油杆材料的选择不当、质量不合格等因素也可能导致抽油杆断脱。
抽油杆的强度不足、材料脆化、疲劳裂纹等问题,都可能导致抽油杆在工作过程中发生断脱。
3. 操作不当:操作不规范、不严谨也是抽油杆断脱的主要原因之一。
过度扭转抽油杆、超负荷运作、不正确的抽油杆连接等,都会导致抽油杆的疲劳破坏和断脱。
为了预防和控制抽油杆断脱的问题,可以采取以下对策:1. 加强设计和选材:在设计抽油杆时,应充分考虑井底环境和抽油杆所承受的动载荷,选择合适的材料和规格,并进行合理的计算和优化设计,确保抽油杆的强度和刚度满足工作要求。
2. 加强材料检验和管理:对抽油杆材料进行严格的检验和把控,确保质量合格。
要进行材料强度、韧性、耐蚀性等指标的检测,杜绝使用质量不合格的材料。
3. 完善制造工艺:在抽油杆的制造过程中,要根据材料性能和工作要求,采取合适的制造工艺,提高抽油杆的成品率和质量。
要进行杆柱的温度控制和热处理等工艺措施,以提高抽油杆的材料性能和使用寿命。
4. 规范操作和维护:加强人员的培训和管理,提高操作人员的业务水平和技能,确保操作规范。
要定期进行抽油杆的检查和维护,及时发现和解决潜在问题,防止因操作不当而导致抽油杆断脱。
5. 加强事故分析和经验总结:定期对抽油杆断脱事故进行分析,找出问题的共性和特点,并总结经验教训。
在以后的工作中,要根据经验总结,采取相应的措施,提高工作的安全性和可靠性。
抽油杆断脱是一个复杂的问题,其成因多种多样。
通过加强设计、材料管理、制造工艺、操作和维护的规范,可以有效预防和控制抽油杆断脱的发生,提高油井的生产效益和安全性。
抽油杆断脱的成因分析与防治对策抽油杆断脱是在油井工作过程中常见的问题,它会给油田生产带来严重的损失。
抽油杆是油井中用于提升地下油气的主要设备,一旦出现断脱情况,不仅会影响生产效率,还可能导致设备损坏和人员安全问题。
对抽油杆断脱的成因进行深入的分析,并提出相应的防治对策,对油田生产具有重要的意义。
一、抽油杆断脱的成因分析1. 设备质量问题:抽油杆本身的质量问题可能会导致断脱,例如材料、工艺等方面存在缺陷,导致抽油杆在井下受到了不可预测的力量而断脱。
2. 操作不当:使用和维护过程中操作不当也是导致抽油杆断脱的重要原因,比如在安装、拆卸、调试等过程中力度过大或者不合理,都有可能导致抽油杆的受力失衡,从而引发断脱问题。
3. 井下环境:油井井下环境复杂,存在着各种意外因素,如井筒积水、沉积物、腐蚀等,都有可能导致抽油杆在工作过程中断脱。
4. 动力设备问题:动力设备的故障或者不稳定也会引发抽油杆的断脱,例如抽油机、绕线器等设备的异常工作状态。
5. 频繁工况变化:油井生产过程中,由于油层压力、油水比等工作参数的变化,会导致抽油杆受力状态发生变化,进而引发断脱问题。
二、抽油杆断脱的防治对策1. 提高设备质量:在抽油杆的材料、工艺、设计等方面下功夫,尽可能降低设备本身的质量问题,选用高强度、耐腐蚀、耐磨损的材料,加强制造工艺控制,提高设备的可靠性和安全性。
2. 加强操作培训:提高操作人员的专业水平和技能,严格按照操作规程进行操作,特别是在设备的安装、拆卸、调试、检修等关键环节,确保操作的准确性和稳定性。
3. 定期维护检查:对抽油杆设备进行定期的维护检查,及时发现和处理问题,减少因设备自身原因导致的断脱情况。
对井下环境进行清理和处理,避免井筒积水、沉积物等对设备产生影响。
4. 强化监控系统:配备合适的监控系统,实时监测抽油杆的状态,对于可能出现的断脱迹象做出及时的预警和处理,减少因井下环境变化、设备运行异常等导致的断脱问题。
抽油杆断脱的成因分析与防治对策抽油杆断脱是指在油井生产中,抽油杆发生断裂或脱离抽油机构的现象。
下面将从抽油杆断脱的成因分析和防治对策两个方面详细介绍。
1. 力学因素:油井生产中,由于井口液面压力的变化、抽油杆上下活动、输入动力的不稳定等因素,会产生动荷载和静荷载,导致抽油杆断脱。
井深较深、泵冲力较大、井眼内壁磨损严重等情况也会增加抽油杆断脱的风险。
2. 材料因素:抽油杆的材料质量、制造工艺等方面的问题,如材质不合格、生产工艺不规范等,都会降低抽油杆的强度和可靠性,容易引发断脱现象。
3. 腐蚀因素:油井生产环境中存在各种腐蚀介质,如酸性物质、含盐水等,这些腐蚀介质对抽油杆的腐蚀作用会导致抽油杆的质量下降,进而引发断脱。
4. 操作因素:操作人员在操作过程中,控制不当、参数设置错误、操作失误等,都可能导致抽油杆的断脱。
二、防治对策1. 材料选择:选择质量优良、强度高的抽油杆材料,制定严格的抽油杆质量标准,加强对抽油杆制造工艺的监督和检验。
2. 强化检测:加强抽油杆的质量检测,对抽油杆进行无损检测,发现隐性缺陷及时处理;对抽油杆进行定期检测,及时发现杆体的磨损、腐蚀等情况,并进行维修和更换。
3. 加强润滑维护:定期对抽油杆进行润滑维护,减少抽油杆与井眼之间的摩擦。
合理配置泵冲力,减少冲击荷载对抽油杆的影响。
4. 加强现场管理:加强对操作人员的培训和管理,规范操作流程,严格遵守操作规程,减少因操作失误引发的断脱事件。
5. 腐蚀防护:采用抗腐蚀材料,如镀层和涂层等,对抽油杆进行腐蚀防护,减少腐蚀对抽油杆的危害。
抽油杆断脱是由于力学因素、材料因素、腐蚀因素和操作因素等多方面因素共同作用下产生的。
针对不同的原因,可采取相应的防治措施,以提高抽油杆的使用寿命和安全性,确保油井的正常生产。
抽油杆断脱分析与防治对策抽油杆断脱是油田生产过程中常见的问题,其发生不仅会导致生产中断和设备损坏,还可能对环境造成严重影响。
对于抽油杆断脱的分析与防治对策显得尤为重要。
一、抽油杆断脱的原因分析1. 设备老化:随着设备使用年限的增加,抽油杆等部件可能会出现磨损,导致抽油杆断脱的风险增加。
2. 操作不当:操作人员在使用抽油杆时未能按照标准操作程序来进行,或者在维修保养过程中存在疏漏,也可能导致抽油杆断脱。
3. 地质因素:油田地质条件复杂多变,地层压力、井壁稳定性等因素都可能导致抽油杆断脱的发生。
4. 设备质量问题:可能由于制造商的技术水平或材料质量问题导致设备本身的强度不足,造成抽油杆断脱。
1. 生产受阻:抽油杆断脱会导致油井生产中断,影响油田的正常运营。
2. 设备损坏:抽油杆断脱可能给抽油设备和管道等设备造成严重的损坏,增加了维护和维修的成本。
3. 安全风险:抽油杆断脱可能导致石油泄漏,造成环境污染和安全隐患。
三、抽油杆断脱的防治对策1. 加强设备检修:定期对抽油设备进行检修和维护,及时更换老化或损坏的部件,确保设备的正常运转。
2. 强化操作流程:制定严格的操作流程和标准作业程序,确保操作人员在使用和维护抽油设备时严格遵守规定,减少操作失误引发的事故。
3. 加强地质监测:加强对油田地质条件的监测和分析,充分了解井底情况,及时调整生产参数,减少地质因素对抽油杆断脱的影响。
4. 提高设备质量:选用优质材料制造抽油设备,提高设备的强度和稳定性,减少抽油杆断脱的风险。
5. 强化安全防护措施:建立健全的安全生产管理制度,加强对油田作业人员的安全教育和培训,提高他们的安全意识和应急处置能力。
这些是对于抽油杆断脱的分析与防治对策,只有在不断加强设备管理和操作规范的基础上,才能有效地降低抽油杆断脱的发生概率,确保油田生产的安全和稳定。
抽油杆断脱的成因分析与防治对策抽油杆断脱是油田开采中常见的一种问题,一旦发生会严重影响油田的生产效率和安全运行。
对于抽油杆断脱的成因分析及防治对策具有重要的意义。
下面将对此进行详细的分析和总结。
一、成因分析1.1 引起抽油杆断脱的主要原因之一是抽油机失控,这可能是由于抽油机本身出现了故障,或者是由于操作不当引起的。
当抽油机失控时,抽油杆的受力情况会发生变化,从而导致抽油杆断脱的发生。
1.2 抽油杆本身的质量问题也是导致抽油杆断脱的重要原因。
如果抽油杆的材质不符合要求,或者在使用过程中出现了疲劳裂纹等问题,都会增加抽油杆断脱的风险。
1.3 抽油杆的设计和安装不合理也是导致抽油杆断脱的重要原因之一。
如果在设计和安装时考虑不周,抽油杆在使用过程中可能发生过大的变形和应力,从而导致抽油杆断脱的发生。
1.4 环境因素也会对抽油杆的断脱产生一定的影响,比如温度、湿度、化学腐蚀等因素都可能会导致抽油杆的损坏,进而引发抽油杆断脱。
二、防治对策2.1 从抽油机本身出发,应该定期对抽油机进行维护和检查,确保抽油机的正常运行。
对操作人员进行专业培训,提高操作技能,避免因操作不当而引发抽油机失控的情况。
2.2 对抽油杆的质量进行严格把关,确保抽油杆的材质和质量满足要求,杜绝疲劳裂纹等问题的发生。
定期对抽油杆进行检查和维护,及时发现问题并进行更换或修理。
2.3 在抽油杆的设计和安装过程中,应该充分考虑抽油杆在使用过程中的受力情况,合理设计抽油杆的结构,在安装过程中严格按照要求进行操作,避免过大的变形和应力产生。
2.4 针对环境因素的影响,可以在抽油杆的表面进行防腐处理,提高抽油杆的抗腐蚀能力,延长使用寿命。
2.5 对于已经发生抽油杆断脱的情况,应该及时进行紧急处理,保障现场的安全。
在处理完紧急情况后,还需要对抽油设备进行全面的检查,找出问题的根源,并采取相应的措施进行修复,避免类似问题再次发生。
抽油杆断脱是油田开采中的一种常见问题,对于这一问题,我们应该充分认识到其危害性,并采取相应的措施进行预防和处理。
浅析抽油杆断裂原因分析与预防摘要:在众多影响油田生产的因素中抽油杆断裂是其中一个不可忽视的重要问题。
抽油杆是抽油机井的细长杆件,上接光杆、下接抽油泵。
一般情况下抽油杆的长度为7.6或8m。
材质为高碳钢表面镀硬铬。
在油管中使用内螺纹箍连接而成延伸至地下油层活塞处。
通过反复运动来进行泵油。
文章主要针对抽油杆断裂的原因进行分析,并且就预防抽油杆断裂进行了阐述,以期能够对预防抽油杆断裂起到一定的积极作用。
关键词:抽油杆断裂;原因分析;预防措施引言抽油杆是地面与地下油田设备相连接的重要结构部件,也是组成抽油系统的重要部位之一,同时也是油田抽油系统中十分容易出现故障的环节之一。
在油田开采年限逐渐增加的基础上,抽油泵的深度不断增加,抽油杆的工作状态将会直接影响到抽油的工作效率。
然而抽油杆断裂是影响抽油杆工作状态的重要因素之一。
对抽油杆断裂的原因进行分析,同时有针对性的采取相应措施能够有效延长抽油杆的使用寿命,从而维护油田的正常生产。
1.抽油杆断裂的原因1.1疲劳腐蚀由于受到高含水油井中腐蚀性物质的影响,抽油杆的材质会受到腐蚀,进而缩短使用寿命。
当抽油杆受到外界物体的碰撞、敲击导致弯曲后,抽油杆防腐表层容易脱落露出内部的基体金属。
而抽油杆上外露的基体金属与腐蚀性的环境相接触会产生点蚀。
点蚀部位会造成应力集中,从而产生疲劳腐蚀断裂[1]。
在井眼轨迹中可以看出抽油杆在不同方向的变化。
其在井眼中运动受力相对繁复,在承受拉应力的同时还要承受持续变化的弯曲应力,并且在反复上下运动过程中容易与油管、最大倾角出现偏磨,从而导致抽油杆或接箍出发生断裂[2]。
1.2制造缺陷抽油杆在制造缺陷主要表现在以下几个方面:螺纹的精度没有达到标准。
在处理抽油杆头部的时候方式不当,导致热影响区的拉伸疲劳极限降低。
在进行加热淬火由于加热速度过慢,导致抽油杆部件表面脱碳并且形成氧化皮,降低疲劳强度。
热影响区与弯曲应力等因素在抽油杆颈部的体现最为明显,因此由于制造缺陷所导致的抽油杆断裂一般都是出现在颈部附近。
抽油杆断脱的成因分析与防治对策
抽油杆断脱是指油井抽油杆在作业过程中发生断脱现象。
断脱会导致生产中断,并且还可能造成油井设备的损坏。
对于抽油杆断脱的成因进行分析和采取相应的防治对策非常重要。
1. 成因分析
1.1 油井工作条件不稳定:油井在生产过程中,地层压力、温度、流体性质等工作条件会发生变化。
如果这些变化超过了抽油杆的承载能力范围,就会导致抽油杆断脱。
1.2 抽油杆选择不当:抽油杆的材质、直径、长度等参数的选择不合理,会导致抽油杆的承载能力不足,从而发生断脱。
1.3 抽油杆结构缺陷:抽油杆在制造过程中可能存在缺陷,如材料不均匀、焊接缺陷等,这些缺陷会在工作过程中逐渐积累,导致抽油杆断脱。
1.4 抽油杆固定方式不合理:抽油杆在井口固定的方式有多种,如套管固定、锚杆固定等。
如果固定方式不合理,会使抽油杆受到额外的力,增加抽油杆断脱的风险。
2. 防治对策
2.3 加强抽油杆质量控制:在抽油杆制造过程中,加强材料选用、焊接工艺等的质量控制,确保抽油杆没有结构缺陷,提高抗断脱能力。
2.4 合理选择抽油杆固定方式:根据油井的具体情况选择合适的抽油杆固定方式,并合理安装固定装置,减少额外的力对抽油杆的影响。
2.5 建立健全的抽油杆检修制度:定期对抽油杆进行检修和维护,及时发现和修复可能存在的问题,预防抽油杆断脱的发生。
抽油杆断脱的成因是多方面的,从油井工作条件到抽油杆的选择、制造和固定等方面都可能影响抽油杆的断脱。
在实际工作中,要加强抽油杆的监测和质量控制,合理选择抽油杆参数和固定方式,并建立健全的检修制度,以预防抽油杆断脱的发生。