(1)熱處理質(zhì)量,。通過(guò)對(duì)斷裂的20CrMo抽油桿進(jìn)行失效分析,,發(fā)現(xiàn)有的抽油桿淬火未淬透,,又未經(jīng)回火,,其金相組織為鐵素體加珠光體,,力學(xué)性能很差,,極限強(qiáng)度僅為555Mpa,。
(2)加工方法自身的缺陷,。對(duì)于摩擦焊接式空心抽油桿,大部分廠(chǎng)家在桿體焊接后都沒(méi)有進(jìn)行整體調(diào)質(zhì)熱處理,,而只是 進(jìn)行局部熱處理,,因此焊口附近存在熱影響區(qū)。另外,,焊縫部位處理后存在凸臺(tái),,引起應(yīng)力集中。雖然熱影響區(qū)可以通過(guò)整體調(diào)質(zhì)熱處理方法來(lái)消除,,但焊口附近的應(yīng)力集中現(xiàn)象卻很難避免,,這是 由摩擦焊接式抽油桿加工方式本身所決定的。

(4)螺桿泵與抽油桿不匹配,。有些螺桿泵井抽油桿斷裂是 由于泵桿匹配不合理所致,。
(5)沖擊載荷影響。螺桿泵井在正常生產(chǎn)過(guò)程中,,受原油物性,、定子橡膠溶脹等因素影響,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)卡泵現(xiàn)象,,轉(zhuǎn)子不能順利轉(zhuǎn)動(dòng),,桿體承受的載荷遠(yuǎn)大于正常生產(chǎn)時(shí)的載荷,當(dāng)剪應(yīng)力過(guò)大而超過(guò)承載極限時(shí),,抽油桿發(fā)生斷裂,。另外,螺桿泵井停機(jī)后重新啟動(dòng),,桿柱要承受定子和轉(zhuǎn)子之間的靜吸附力作用,,會(huì)對(duì)抽油桿造成沖擊載荷,這種瞬間沖擊載荷作用將加速抽油桿的疲勞破壞,。
(6)井身結(jié)構(gòu)影響,。抽油桿應(yīng)用于斜井,在彎曲部位,,抽油桿將受到附加彎曲應(yīng)力作用,,極易造成桿柱斷裂。而且隨著桿體直徑增大彎曲應(yīng)力也隨之變大,。
(7)抽油桿偏磨,。抽油桿在井下工作時(shí)其受力狀況較為復(fù)雜,一方面要驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),,承受扭矩作用,,另一方面還要承受桿體自重,承受拉力作用,,同時(shí)由于桿體自身的旋轉(zhuǎn),,抽油桿還承受離心力作用。由于離心力的存在,,使得抽油桿與油管內(nèi)壁不可避免地發(fā)生碰撞,,造成桿體磨損,承載能力下降,。當(dāng)磨損的抽油桿承載能力無(wú)法滿(mǎn)足正常生產(chǎn)所需要的扭矩時(shí),,就會(huì)發(fā)生桿體斷裂事故,。
二、螺桿泵并桿柱脫扣原因分析
(1)抽油桿彈性變形能釋放,。抽油桿接頭靠螺紋接觸面之間的摩擦力,,以及在預(yù)緊力作用下外螺紋接頭的臺(tái)肩垂直面與接箍端面之間的摩擦力來(lái)抵抗脫扣扭矩的作用。在螺桿泵抽油系統(tǒng)中,,由于抽油桿柱的扭轉(zhuǎn)變形較大,,在螺桿泵停機(jī)后抽油桿柱中儲(chǔ)存的彈性變形能要釋放出來(lái),使抽油桿反轉(zhuǎn)引起脫扣,。
(2)液體回流影響,。 高粘度泵井因測(cè)試或維護(hù)臨時(shí)停機(jī)時(shí),加果動(dòng)液面較深,,那么管柱內(nèi)液體壓力將驅(qū)動(dòng)并下泵轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn),,轉(zhuǎn)子將帶動(dòng)桿柱高速反轉(zhuǎn),使整個(gè)桿柱的螺紋處于卸扣狀態(tài),,從而造成抽油桿脫扣事故,。
(3)產(chǎn)能影響,。對(duì)于一些產(chǎn)液能力強(qiáng),,特別是 有自噴能力的螺桿泵井,停機(jī)后套壓會(huì)很快升高,,井下泵會(huì)在油套環(huán)空液壓力的作用下驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),,實(shí)現(xiàn)自噴生產(chǎn)。轉(zhuǎn)子將帶動(dòng)上部桿柱正轉(zhuǎn),,使整個(gè)桿柱的螺紋處于卸扣狀態(tài),。
三、螺桿泵井抽油桿槽扣原因分析
(1)產(chǎn)液對(duì)抽油桿螺紋的腐蝕,。原油中的腐蝕性介質(zhì)與抽油桿螺紋接觸后,,對(duì)螺紋表面產(chǎn)生腐蝕性作用,使螺紋抗剪切能力下降,。
(2)抽油桿螺紋加工質(zhì)量,。螺紋尺寸不規(guī)范連接后螺紋間隙過(guò)大,使得實(shí)際受剪切面減小,。
(3)抽油桿螺紋損壞,。抽油桿螺紋某處局部變形,在旋合過(guò)程中對(duì)與其接觸的螺紋造成損傷,,使螺紋失去了原有的承載性能,。
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