油井故障分析之油杆断脱分析.ppt

油井故障分析之抽油杆断脱葡北采油工区二零零七年五月实例分析诊断方法断脱原因预防措施01提纲02一、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。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。实例分析实例分析实例分析低产液井：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。实例分析上冲程：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。01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。021、抽油机悬点载荷：二、诊断方法井口不出液，气大或液面较高井可能出少许。01抽油机上行程速度加快，下行程速度减慢。02电流上行程减小，下行程增大。03电机运行有超负荷运行的声音。04伴随皮带磨损，有烧焦味。05停抽油机后严重不平衡。06功图测试加以验证。072、一般井：二、诊断方法井口完全不出液。01抽油机系统运行平稳。02电流、功图对比不明显。03憋压显示泵、管均无漏失。04打液后开抽不出液。053、低产液井：二、诊断方法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。原因分析121、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。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。原因分析0102原因分析液击现象：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。三、原因分析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。*