采油七厂第一油矿707队 黑龙江省大庆市 163000
摘要：抽油杆断脱在油田开发后期已经成为了无法避免的现象，一旦这种问题出现，就会增加作业成本、降低采油效率，出现扣产等一系列问题，从而对企业的经济效益产生影响。增加技术投入和提高现场管理能力，能够尽可能减少出现抽油杆脱断现象的几率，增加油井免修期，建造长寿井。鉴于此，本文就采油井抽油杆断脱原因及防治措施展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：抽油泵；断脱现象；防治对策
1.抽油杆断脱原因分析
1.1抽油杆的受力状况引起的断脱问题
抽油杆的负荷会在传递动力的过程中由于抽油杆柱的位置不同，上部抽油杆的受力将会逐渐增加，而下部位置的受力也会随之加大。通常情况下，在液体状态下抽油杆由于受到活塞、重力、上液柱荷载以及惯性作用的影响，会出现抽油杆的震动力与活塞运动不一致的现象，从而引发冲击荷载。在上下冲程中，上冲程有杆的受力和下冲程油杆受力之间存在着较大的差距，由此可见，抽油杆就是一种在交变荷载作用影响下的周期性往复运动，这也是导致交变荷载作用下，抽油杆出现断裂以及脱扣问题的主要原因。然而，如果抽油杆超过了应力极限，也会引发疲劳性断裂问题[1]。
1.2抽油杆偏磨严重造成的断脱问题
（1）井斜影响：从油井的造斜点深度看来，通常情况下，偏磨发生在800～1200m之间。斜井中的套管井眼深度会直接影响管杆。顺着井眼轨迹走向，管杆会出现弯曲，随着斜度的逐渐增加，管杆磨损程度会越来越严重。一般情况下，人们只注重油井的垂直斜，事实上，在斜井中，由于斜度比较小，方位斜往往会被忽略，但是其造成的管杆磨损程度不比垂直斜小。（2）含水率影响：随着油井采出液含水率的不断提升，伴随而来的偏磨程度就会随之增加。主要是因为原油具有润滑效果，管杆的摩擦能够保持很好的有润滑状态。由于动摩擦因数小，其产生的磨损程度也相对较轻[2]。在采出液中含水率比较高的情况下，由于管杆缺乏原油的润滑作用，就会大大增加动摩擦因数，从而加剧管杆的磨损程度。
1.3泵卡导致抽油杆断脱
（1）如果深井泵出现砂卡现象，就会造成抽油井杆断脱。底层出液会引发油井出砂问题。然而，导致砂埋以及砂卡问题出现的主要原因是地层出砂，不合理的泵结构会加剧这一现象。常规的泵柱塞属于阶梯轴桩结构，这也是引发砂卡的主要原因。台阶属于圆滑性过度，然而，在砂粒的磨损作用下，就会和泵筒之间形成楔形的间隙，当楔角小于自锁角时，楔形环空里就会出现较多的沙粒，从而引发柱塞现象，这也是导致油井抽油杆断脱的主要原因。（2）在油管内部出现偏磨性问题，该问题的出现会造成铁皮脱落，最后引发卡泵问题，进而诱发断脱现象[3]。油井在处于正常工作状态下，由于受到套变以及井斜等因素的影响，就会使油套和抽油杆之间出现偏磨，进而产生铁屑，通常情况下，这些铁屑会顺着井液排出，但是一些铁屑会在抽油杆和油管的环形空间中进入到泵筒，再出现较大偏磨问题的时候，油井在不出液或者液量较少的情况下，由于受到重力作用的影响，这些铁屑就会进入到泵筒中，从而引发严重的抽油杆断脱问题。
1.4抽油杆超期服役，疲劳断脱
对于抽油杆强度的计算，通常都会用到无限寿命疲劳设计方，也就是控制超有感的应力在疲劳极限之下，确保抽油杆工作循环次数超出107次。但是，理论需要实践来支撑。鱿鱼现场条件比较复杂，太多因素会影响到抽油杆。所以，在抽油杆循环工作107次之后，基本上就已经达到了使用寿命的极限，此时就需要考虑更换抽油杆。
2.抽油杆断脱的合理防治对策与手段
2.1减少抽油杆偏磨性问题
2.1.1应用扶正器合理控制偏磨性问题
在施工过程中，将中心站和作业区有效融合起来，能够强化专业的跟踪分析密度，从而确定偏磨位置与偏磨程度。
通过进行沟通协商，可以根据具体施工要求，将扶正器安装在油井作业过程中，对于抽油杆本体产生的摩擦，就需要安装卡式防磨扶正器，而对于接箍，需要安装接箍式防磨扶正器，这样一来才能够有效减少抽油杆的磨损性问题[4]。
2.1.2对于大沉度的油井上提泵挂
对于那些沉没度超出400m的抽油杆，为了能够尽可能减少管杆接触面之间的磨损问题，就需要使用上提泵挂，这样一来也能够降低出现在抽油机中的负荷性问题。随着抽油杆拉力的逐渐减小，对管杆的正压力也会逐渐降低，进而起到优化磨损问题的作用。
2.2应用井下工具避免卡泵断脱等问题
2.2.1应用防砂管避免地层砂进入到泵筒中
在油管表面使用两根直径大小不同的油管缠绕钢丝网，就会形成防砂管。在此基础之上，还需要在两根油管表面钻上相应的孔洞，之后将铁丝网缠绕在小直径的油管上，将其组合之后放大直径的油管就会形成防砂管。
2.2.2应用注塑杆
针对抽油杆偏磨而产生的铁屑，需要合理使用注塑杆。注塑杆作为现阶段比较成熟的一种油桶偏磨工艺，是使用最为广泛的一种基础性技术方法，其能够有效避免接箍偏磨问题，从而有效避免油杆的偏磨。多数注塑体的原材为尼龙，通过一次注塑成型，在其外部分布着流线型接箍，并且有四条凹槽流通管道。从整体上而言，其具有较大的流动面积，而且阻力也比较大，有着很好的抗压力、抗拉力以及耐高温的优势，在油井生产中，将其用在一些偏磨严重，并且井斜较大的油井中，能够有效避免管道和抽油杆之间出现铁屑或者偏磨问题[5]。
2.3降低抽油杆的机井含水量
如果一口抽油井的油杆的杆径为19mm，冲程为3m，冲次为7，产液为20t，如果含水量在80%～90%范围内的时候出现了较大的波动，就需要通过计算来明确含水上升，从而得到最大应力变化数值。随着最大应力的逐渐增加，含水高值点的对答应力比最大应力大，面对这种现象，含水就会对抽油杆的性能产生严重影响，从而引发断脱问题。因此，针对部分含水井可以通过采取对应调整注水量以及堵水等方法来降低含水量，以此来达到控制油井荷载以及摩擦系数的作用，从而在根本上延长抽油杆的使用，以免出现抽油杆断脱问题。
2.4增强抽油杆的杆径
在其他参数保持正常状态的前提下，设置抽油杆的杆径为22mm，通过计算可以得知，随着杆径的逐渐增加，抽油杆的最大需用应力也会逐渐加大，但是，并不会直接影响最大应力，因为抽油杆的体型太小也会引发抽油杆断脱问题。面对这种现象，就需要在实践的过程中详细分析原有物性、生产条件，并且要系统性的评估分析应力预测，达到提升整体疲劳强度的目的。
结语
总而言之，抽油杆作为油田中的采集原油关键设备，主要通过抽油杆接箍链接抽油杆柱来实现防腐运行。运动状态下的抽油杆承受的荷载也相对较大，如果受到外力作用和内在因素的相互影响，就会引发抽油杆的断脱问题，严重者还会威胁到生产安全和稳定。对抽油杆断脱问题的探讨，主要是根据实际状况来寻求合理的预防对策，从而在根本上使油田处于稳定的生产运作状态，该项研究意义重大。
参考文献：
[1]李海涛.一种新型抽油井光杆断脱自动防喷装置研制与应用[J].新疆石油天然气，2019，15（04）：83-86+5-6.
[2]曹建新，安文霞，陈其亮.新井抽油杆断脱原因分析及治理[J].石油技师，2018，（03）：25-26.
[3]沈威.抽油杆断脱机理分析及预防措施[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（14）：155-156.
[4]赵立宁.抽油杆断脱机理及防断脱对策研究[D].中国石油大学（华东），2017.
[5]阿布力米提·阿布都拉.抽油杆断脱原因分析与治理探讨[J].中国石油石化，2017，（02）：97-98.