螺桿泵采油井抽油桿柱失效的預(yù)防措施

針對螺桿泵抽油桿柱失效形式，通過大量的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，可從以下四個(gè)方面進(jìn)行預(yù)防和采取技術(shù)措施。

1、選取合理的抽油桿柱設(shè)計(jì)方法和桿體直徑

根據(jù)螺桿泵抽油桿柱的工作狀態(tài)，應(yīng)綜合考慮抽油桿柱結(jié)構(gòu)、井眼軌道形態(tài)、桿管柱間碰撞接觸狀態(tài)、采油工藝參數(shù)等因素，分析計(jì)算出任意井深處抽油桿柱的運(yùn)動(dòng)和碰撞接觸狀態(tài)、動(dòng)內(nèi)力變化規(guī)律，據(jù)此可進(jìn)行抽油桿柱的動(dòng)強(qiáng)度評定和扶正器安放位置的合理計(jì)算，從而完成抽油桿柱的設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方法與現(xiàn)有的抽油桿柱簡單力學(xué)分析計(jì)算和設(shè)計(jì)方法相比，具有考慮因素多、設(shè)計(jì)結(jié)果的優(yōu)點(diǎn)，但計(jì)算方法比較繁瑣、計(jì)算工作量大。

2、加強(qiáng)抽油桿的質(zhì)量檢測和現(xiàn)場施工管理

抽油桿和螺紋的自身質(zhì)量缺陷是造成抽油桿斷裂和螺紋連接失效的   大隱患。為此，應(yīng)加強(qiáng)施工過程中無損傷檢測技術(shù)的應(yīng)用力度，   大限度地避免不合格抽油桿下井；在抽油桿螺紋制造和檢測過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制螺紋的配合精度；此外，抽油桿和接箍的材料、熱處理工藝也應(yīng)嚴(yán)格控制。

在現(xiàn)場施工管理工作中，一方面是施工質(zhì)量、嚴(yán)格執(zhí)行施工作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，避免人為因素造成抽油桿脫斷現(xiàn)象的發(fā)生；另一方面是及時(shí)掌握油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，適時(shí)采取清蠟、解堵等措施，從而地控制抽油桿柱的工作載荷異常增大，避免過載現(xiàn)象的發(fā)生。

3、抽油桿柱配套設(shè)備的使用

在發(fā)生砂卡、蠟堵較為嚴(yán)重的井中，應(yīng)使用過載保護(hù)設(shè)備。為了提高過載保護(hù)設(shè)備的性，除了電控箱上配備過電流或過功率保護(hù)器外，還應(yīng)在驅(qū)動(dòng)頭上安裝機(jī)械式過扭矩保護(hù)器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。為了避免高速反轉(zhuǎn)造成的抽油桿柱脫扣現(xiàn)象，應(yīng)采用防反轉(zhuǎn)裝置。在地面驅(qū)動(dòng)裝置的主傳動(dòng)軸或從動(dòng)軸上安裝防反轉(zhuǎn)裝置，可以地防止管柱內(nèi)液體回流，從而避免因泵的進(jìn)出口壓差造成的抽油桿柱高速反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

4、抽油桿的研制和應(yīng)用

普通抽油桿用于螺桿泵采油井，不僅螺紋的受力狀態(tài)比用于往復(fù)泵要差，而且還存在脫扣、嚕扣及卸扣困難的隱患。因此，為了提高抽油桿的抗扭能力，一方面對抽油桿本體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究和試驗(yàn)，主要是空心抽油桿；另一方面對螺紋連接方式進(jìn)行了研究和應(yīng)用，就目前研究現(xiàn)狀來看，其主要解決途徑有以下兩條：

(1)用鍵來傳遞扭矩。這種方法是在抽油桿和接箍的連接處設(shè)計(jì)出鍵和鍵槽，有矩形鍵、十字鍵和花瓣鍵等，工作時(shí)將通過鍵來傳遞扭矩，它具有抗扭和雙向傳遞扭矩等優(yōu)點(diǎn)，但是這種連接方式由于鍵的對位，給作業(yè)施工帶來不便，而且在空心抽油桿中無法密封和中心流道的。

(2)用螺紋傳遞扭矩。這種方法仍保留原來抽油桿連接方式，只是通過螺紋形狀來提高螺紋連接處的預(yù)緊力和抗扭能力，以利于扭矩傳遞，并能夠空心抽油桿的密封和中心流道。這種方法仍沿襲傳統(tǒng)的連接方式，不會(huì)給施工帶來麻煩，易于工程應(yīng)用，但這種連接方式只有單向傳遞扭矩能力。

在上述兩種連接方式研究中，對使用鍵來傳遞扭矩的方式研究較多，由于這種連接通過鍵的剪切破壞來傳遞扭矩，其受力狀態(tài)與力學(xué)分析較為簡單，但結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為困難，因此，這種連接方式目前己趨于成熟。但是，用螺紋連接方式傳遞扭矩的研究較少，這種連接正好與鍵相反，其受力狀態(tài)和力學(xué)分析相當(dāng)復(fù)雜，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對簡單。