螺杆泵采油井杆柱断脱原因及防治对策
摘 要:螺杆泵是油气资源开采过程中最常用的采油设备之一,针对螺杆泵使用过程中的杆柱脱落问题,根据笔者的现场工作经验,首先对引起杆柱断裂和脱落的原因分别进行分析,根据断裂和脱落问题出现的原因,从多个角度分别提出防治对策,为螺杆泵的使用提供建议。研究表明:螺杆泵受力不均及转子脱扣是引起杆柱断脱的主要原因,工作人员应从加强杆柱检测、采用高质量杆柱以及设置保护系统多个角度出发,多项措施联合使用,从而防止断脱问题的出现。
关键词:螺杆泵;采油井;杆柱;断脱;防治对策
目前,我国大多数油田采用螺杆泵进行油气资源开采,与其它类型的抽油泵相比,螺杆泵拥有油气资源开采效率高、不易发生安全事故等优点,但是螺杆泵在井下也容易出现杆柱断脱问题,给油田生产带来极大的经济损失[1]。
1 螺杆泵杆柱断脱原因分析
1.1 杆柱断裂原因分析
在螺杆泵的使用中,如果杆柱所受的应力大于自身的许用应力,则会出现杆柱断裂,其主要原因有以下四点:①杆柱的直径较小,杆柱与螺杆泵之间并不匹配,即螺杆泵的型号较大,从而使得螺杆泵给予杆柱的扭矩较大,从而引起剪应力急剧升高,当剪应力大于杆柱的许用应力时,导致杆柱断裂;②杆柱长度较长,且杆柱的下放深度较深,使得螺杆泵的举升高度升高,导致杆柱所受到额定拉应力急剧升高,从而导致杆柱断裂[2];③杆柱本身存在一定的缺陷,使得自身所能承受的应力小于许用应力,在使用过程中,也易出现杆柱断裂问题;④杆柱在使用过程中出现堵塞问题,为了解决堵塞问题,增加螺杆泵的转速,使得杆柱所承受的应力大于许用应力,同时使得剪应力急剧增加,从而剪断杆柱。
1.2 杆柱脱落原因分析
1.2.1 转子脱扣
转子脱扣指的是杆柱的螺纹连接上扣不满足标准要求,使得转子在进入定子的过程中,起初杆柱的上端并不进行旋转,但是由于转子的转动,使得杆柱的上端也开始进行旋转,此时杆柱的上端和下端将进行相对的旋转运动,从而起到了卸扣作用,如果此时杆柱的下放速度较慢,则会出现杆柱脱落问题[3]。
1.2.2 停机脱扣
停机脱扣指的是螺杆泵突然停止工作所引起的杆柱脱落,出现此种脱落问题的主要原因有三点:①杆柱所承受的扭矩较大,在螺杆泵停止工作以后,杆柱反向运动从而出现杆柱脱落问题;②在螺杆泵停止工作以后,抽油管内的油气资源回流,从而引起杆柱反向运动,进而使得杆柱脱落;③杆柱在抽油管真空压力的作...
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