某厂某批次抽油杆杆断分析

姚博明 大庆油田采油一厂

某厂某批次抽油杆杆断分析

姚博明 大庆油田采油一厂

某采油厂使用的某批次抽油杆在应用过程中出现大量杆断现象，通过调查分析发现造成这种现象的主要原因是抽油杆强度低，工艺不完善等。采用高强度的HY级抽油杆，其抗拉强度为966～1195MPa，基本能满足现有的生产需求；放弃原来的35CrmoA成分，采用脆性和柔韧性更合理的30CrmoA；购置超音频淬火机床，对产品强度进行升级，增加杆头磁粉探伤、杆体漏磁探伤和抛丸强化处理工序，以提高抽油杆的检测手段。

抽油杆；杆断分析；生产工艺；改进措施

1 应用情况

2008年至2010年，某采油厂使用的某批次抽油杆全井更换1320井次，其中服役一年以内的杆断383井次，占全井更换总数的29%；服役一年以上的杆断294井次，占全井更换总数的22%，抽油杆杆断给原油生产和成本控制带来了很大的影响。

2 杆断原因分析

通过对抽油杆进行综合分析后得出结论：影响杆断的因素有很多，但主要原因是抽油杆强度低，杆材质性能差，工艺不完善等。

（1）抽油杆强度。在此批次抽油杆中，普通D级杆占了相当大的比重，普通D级抽油杆的抗拉强度为795～965MPa。2007年以后，由于油田原油含水量上升，聚合物驱油以及结蜡严重等原因，使得采油一厂地下井况变得愈发复杂。为保证原油产量，采用更换大泵、提高冲次等措施造成井下抽油杆载荷过大。在这种情况下，普通D级杆的抗拉强度已经很难满足生产要求。因此，抽油杆强度低是造成杆断的主要原因之一。

（2）抽油杆原材料。理论上生产抽油杆原材料主要采用35CrmoA，但通过对在原生产工艺参数下的反复试验，并到全国各大抽油杆厂调研，得知35CrmoA生产的抽油杆含碳量高、脆性强、热处理控制难度大。因此，35CrmoA材质问题是造成抽油杆的杆断原因之一。

（3）生产工艺。为了控制生产成本，在此批次抽油杆的生产过程中没有对其进行100%探伤检验和抛丸强化处理，抽油杆的表面微观裂纹没有得到有效控制，这也是造成杆断的原因之一。

3 解决措施

（1）采用高强度的HY级抽油杆。HY级抽油杆的抗拉强度为966～1195MPa，其力学性能比普通D级抽油杆有了很大的提升，基本能满足现有的生产需求。

（2）选用性能更优越的原材料。放弃原来的35CrmoA成分，采用脆性和柔韧性更合理的30CrmoA。2009年至2010年下井使用17万米，再没有发生杆断现象。

（3）改进生产工艺。通过购置超音频淬火机床，对产品强度进行升级，增加杆头磁粉探伤、杆体漏磁探伤和抛丸强化处理工序，以提高抽油杆的检测手段。

（4）剩余抽油杆处理办法。原批次抽油杆仍有部分库存，需对该部分抽油杆增加超音频表面淬火工序，使抽油杆的表面产生13%的淬硬层以提高抽油杆强度，大幅提高抽油杆产品的质量。

10.3969/j.issn.1006-6896.2011.11.051

（栏目主持 樊韶华）