油井故障分析之油杆断脱分析.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,一、实例分析,二、诊断方法,三、断脱原因,四、预防措施,提 纲,一、实例分析,1,、一般井：神,242,井油杆断脱,2007,年,4,月,18,日发现该井不出液，停机时配重箱在下死点，并撞击枕木，功图显示泵不工作。,一、实例分析,一般在断脱后液面随时间的推移略有增加，但该井由于处于刚刚调参后不久，故在液面上不能体现。,一、实例分析,一、实例分析,一、实例分析,一、实例分析,2,、低产液井：,2007,年,2,月火,8,井不出液，前后功图对比，没有明显变化，从抽油机平衡无法判断，打压正常，排除管漏与泵漏失，碰泵声音较模糊，判定为杆断。检泵证实。,二、诊断方法,1,、抽油机悬点载荷：,（,1,）、上冲程：抽油杆柱自重、液柱重量及惯性载荷、振动载荷等动载荷、各种摩擦载荷。,（,2,）、下冲程：抽油杆柱自重、及惯性载荷、振动载荷等动载荷、各种摩擦载荷。,二、诊断方法,（,1,）井口不出液，气大或液面较高井可能出少许。,（,2,）抽油机上行程速度加快，下行程速度减慢。,（,3,）电流上行程减小，下行程增大。,（,4,）电机运行有超负荷运行的声音。,（,5,）伴随皮带磨损，有烧焦味。,（,6,）停抽油机后严重不平衡。,（,7,）功图测试加以验证。,2,、一般井：,二、诊断方法,3,、低产液井：,（,1,）、井口完全不出液。,（,2,）、抽油机系统运行平稳。,（,3,）、电流、功图对比不明显。,（,4,）、憋压显示泵、管均无漏失。,（,5,）、打液后开抽不出液。,抽油杆断脱的主要原因是偏磨,占近,50%;,其次是疲劳,占近,1/3;,其它因素和材质占近,20%,抽油杆断脱机理主要与锻造、机械损伤、杆体弯曲、预紧力不足、腐蚀环境等诸多因素有关,。,三、原因分析,1,、锻造的影响,三、原因分析,(1),锻造缺陷,主要缺陷是折叠、裂纹、皱折和缺肉,折叠和裂纹的存在，减少了有效载面，降低了承载能力，特别是折叠和裂纹末端的应力集中，大大缩短了疲劳裂纹的萌生期，从而大大降低了抽油杆的疲劳寿命,(2),热影响区,在锻造过程中，由于沿纵向的非均匀加热使抽油杆产生热塑性变形，从而在热影响区段产生纵向的高残余拉应力和金相组织粗大,。,2,、机械损伤的影响,在运输、储存过程中可能受到人为的机械损伤,：,杆体表面被擦伤或碰伤而出现凹坑、刻痕,这些表面缺陷就会因局部应力集中而形成疲劳源，导致疲劳断裂,当处于腐蚀环境中，这些凹坑和刻痕还会加快腐蚀的速度引起疲劳断裂。,另外，在施工中严重磨损的抽油杆吊卡有时损伤杆头的颈部，也会引起疲劳断裂。,三、原因分析,3,、抽油杆偏磨,3.1,井斜的影响,在斜井中,管杆随套管井眼轨迹弯曲,斜度越大,管杆磨损越严重。通常,人们只注意油井的垂直斜,而实际上,在斜井中,特别是定向井中,方位斜与垂直斜同样严重影响管杆磨损,并且不易为人们所发现,这就是部分井斜并不大,但确是造成管杆磨损的重要原因。,三、原因分析,3.2,、井下座封器的影响,当生产管柱有封隔器时,靠生产管柱的自重进行座封,使管柱产生弯曲,在生产过程中弯曲段油管与抽油杆产生磨损,从而降低了抽油杆的寿命。,三原因分析,3.3,高含水率的影响,产出液含水越高,偏磨越严重。原因是产出液含水率低时,管杆摩擦面处于良好的油润滑状态,动摩擦因数较小,磨损较轻,;,当产出液含水高时,管杆摩擦处于水润滑状态,动摩擦因数大大增加,加快了管杆磨损。,三、原因分析,三、原因分析,4,、液击现象：,供液能力差的油井产生的液击，大大加快了抽油杆的疲劳损坏。,5,、预紧力不足的影响,当预紧力不足时，抽油杆外螺纹接头不仅受到较高的应力幅度的作用，而且由于外螺纹接头在接箍中摇动还要受到弯曲应力，就可能发生早期断脱。,三、原因分析,6,、腐蚀与出砂的影响（,神,242,、神,220,）,抽油杆断脱的另一种原因是腐蚀疲劳。在腐蚀介质的作用下，腐蚀坑处产生应力集中，形成腐蚀疲劳裂纹源。,出砂会加大抽油杆与油管之间的摩擦，严重时可造成泵卡从而拉断抽油杆。,腐蚀与出砂相互作用，腐蚀坑为砂粒的存在提供空间，砂粒的摩擦加速抽油杆的腐蚀。,三、原因分析,三、原因分析,7,、振动的影响：,冲次增加，使抽油杆产生强烈振动，增加循环次数和动应力，事故与冲次的高（,4,）次方成正比。严重者高冲次引起剧烈振动乃至趋于共振。,四、预防措施,1,、严把油杆质量关。,2,、抽油杆运输过程中保证不擦伤、碰伤。,3,、合理安装。,四、预防措施,4,、斜井下专门的斜井泵或防偏磨措施。,5,、碰泵时间和幅度不能过长过大。,6,、高含水井在不能采取其他措施的情况下尽量采取低冲次。,四、预防措施,7,、对于有油杆腐蚀历史的井，尽量采用低冲次。,8,、对于出砂井采取大冲程低冲次。,9,、对于出液能力差的油井尽量降低冲次，降低液击现象对抽油杆的损坏。,四、预防措施,10,、,抽油机的最大冲次不能和抽油杆自振频率的整数倍相重合，以免发生共振现象：,L,：下泵深度或抽油杆柱长度，,m,