抽油杆故障类型分析及治理对策探讨

包晓航

摘 要 对抽油杆常见的各类故障如断、脱、偏磨、腐蚀、偏磨加腐蚀等故障原因进行了详细分析，指出要切合实际实施防断、防脱、防偏磨、防腐蚀的治理对策，对今后抽油井生产技术管理有一定的借鉴作用。

关键词 抽油杆 故障类型 治理对策

1抽油杆故障类型

1.1抽油杆断脱

抽油杆断脱原因很多，归纳起来有：（1）油杆下井时上扣扭矩不够;（2）杆柱组合或生产参数不合理;（3）杆柱固有工作特性所致;（4）抽油杆节箍处存在严重偏磨和腐蚀现象，导致杆在节箍处脱扣。

1.2抽油杆断

抽油杆断的原因绝大部分情况是由于杆的金属材质存在缺陷，在井筒介质环境下形成了局部的小阳极与大阴极腐蚀电偶，从而造成在断点处局部坑蚀;再由于杆在生产过程中受拉伸压缩等复杂交变应力的作用，就容易在杆坑蚀处发生断裂。当然，由于杆偏磨严重造成杆断的现象也存在，但从广义上讲，偏磨也属于腐蚀范畴内的磨蚀现象。杆断的原因主要是杆材质问题和由于腐蚀伤害及受力情况综合作用的结果。

1.3偏磨

抽油杆发生偏磨的原因也很多，归纳起来有：（1）井斜，这种情况必然导致抽油杆偏磨;（2）地層蠕变，如地层出砂、出盐严重等井况因素造成套管变形，使井段出现弯曲，产生“狗腿子”;（3）多种因素使抽油泵柱塞下冲程时阻力增大，导致抽油杆发生弯曲;（4）原油含水升高，增加了管杆接触面的摩擦阻力，导致偏磨加重。

1.4腐蚀

腐蚀是一种广泛存在的电化学反应现象。在有杆泵的原油生产中，抽油杆在生产过程中起着举足轻重的作用，抽油杆一旦出现问题，油井的正常生产将无法进行。恶劣介质环境对腐蚀反应速率起着催化促进作用，且含量高，提供了抽油杆形成坑蚀的条件和机会。容易在杆表面形成大阴极一小阳极的面积比结构，形成闭塞电池，逐渐“深挖”，最后将才杆断。

1.5偏磨加腐蚀

杆的偏磨和腐蚀并不是简单的叠加，而是相互作用.相互促进。管杆偏磨，使管杆偏磨表面产生热能，从而使管杆表面铁分子活化，而产出液具有强腐蚀性，使偏磨处优先被腐蚀。由于腐蚀，使管杆偏磨表面更粗糙，从而磨损更严重。

2降低抽油杆各类故障的治理对策

2.1防偏磨

（1）杆上加装尼龙扶正器。防磨扶正器以丝扣连接在抽油杆上，拆装方便，扶正体是高强度耐磨塑料，能减少油管的磨损。另外，利用直锯齿和螺旋槽使扶正体旋转而均匀磨损，以达到使用寿命长久的目的。固定式扶正器直接在抽油杆体上注塑。其主要特点是抽油杆体扶正的防偏磨。在弯曲度大的井段，对产生抽油杆偏磨的扶正有明显效果但是在抽油杆的上部或偏磨严重的井段，使用寿命较短。扶正节箍是在抽油杆节箍上增加了扶正防偏磨尼龙体。其主要特点是拆装方便，扶正效果好，适用于抽油杆柱下部因压缩弯曲的防偏磨;而在中性点上部，使用寿命较短。（2）合理调整生产参数。采取长冲程，低冲次;增加泵下尾管的长度，减少油管弯曲，尾管管长度不低于200 m;在抽油杆底部加加重杆，使抽油杆柱的中性点下移，减少抽油杆的弯曲。改变抽油杆柱上节箍的位置，来改变偏磨位置的措施。

2.2防脱

（1）必须保证作业时杆下井前上扣扭矩上紧上满，不能因人为的原因造成杆脱隐患;（2）杆柱组合和生产参数必须严格按相关API标准执行，认真优化杆柱组合和生产参数，决不能随意人为操作，避免无功而为;（3）增强杆的抗拉强度、抗疲劳强度等性能强度，从而尽量降低杆柱固有工作特性造成的杆脱;（4）通过杆上装尼龙扶正器，油井加缓蚀剂等方法解决杆偏磨腐蚀严重的问题造成的杆脱。

2.3防磨蚀

为了同时解决存在偏磨、腐蚀的抽油杆，经过研究在抽油杆节箍处有意识的加长，然后在节箍加长空间处装填锌铝合金牺牲阳极块。利用扶正器解决杆的偏磨问题，利用锌铝合金牺牲阳极块解决杆的腐蚀问题。在电解液中，离子在电场作用下发生迁移，正离子向阴极迁移，负离子向阳极迁移，起到传递电荷的作用。

2.4防杆断

杆断主要是杆材质、腐蚀和交变应力频繁作用的结果。防治杆断须从3个方面着手：增强杆的抗拉强度、抗疲劳强度等性能，引进先进的检测系统，杜绝不合格杆下井，解决好杆的防腐蚀问题;杜绝人为因素造成的杆下井前在地面的损伤。

2.5防腐蚀

（1）少量多次加缓蚀剂。加缓蚀剂是解决油井管杆腐蚀的一种常用、有效的方法。其原理通过缓蚀剂加入产出介质中，与金属本体形成一种致密保护膜，使金属本体与腐蚀介质隔离开来，以达到保护金属，防止腐蚀的目的。（2）并口连续加药。井口连续加药是针对一些偏远井管理难度大，腐蚀情况较为严重所采取的一项防治措施。根据油井液量，含水、加药浓度，确定合理加药量，一次性将药液装入井口连续加药装置，定量连续加入井内，以起到防腐作用。（3）油管内预膜防腐措施。作业施工时，下泵后在油管内加入一定的缓蚀剂，使之在油管内表面和抽油杆表面形成较厚的保护膜以达到预防腐蚀的目的。（4）应用防腐杆。防腐杆的应用对一些腐蚀较严重的抽油井，在加药防腐的同时应用防腐杆。防腐杆就是在抽油杆表面涂敷有一种特殊防腐涂料的抽油杆。通过现场12口井的应用，防腐效果明显。

3结语

重视抽油杆常见故障的原因分析和对症防治至关重要。加强质量管理，引进应用高强度油杆超声波自动检测系统，杜绝不合格杆下井。提高作业质量，杜绝人为因素造成故障。严格按标准认真优化杆柱组合和确定生产参数。应用防偏磨、防腐蚀新技术、新工艺，以小投入带来高效益。

参考文献

[1] 刘冬伟.王优强抽油杆断脱故障树分析[J].石油矿场机械，2007（09）.