1．中国石油华北油田分公司二连分公司 内蒙古锡林市 026000 2．中国石油华北油田公司第五采油厂 河北 辛集 052360）
摘要：抽油机井杆柱组合大都采用φ22mm＋φ19mm＋φ16mm组合，随着生产时间的延长，油井问题逐渐增多，其中抽油杆断脱问题敬较为突出。本文通过对部分油井抽油杆断脱综合治理效果进行分析和评价，总结出井筒治理试验中的一些成功经验和做法，为今后井筒综合治理提供有益的借鉴。
关键词： 断脱 综合治理 效果评价
油井抽油杆断脱现状分析
1、φ19抽油杆断脱比列较高
2020年3月共发生抽油杆断脱16井次，其中φ19抽油杆断脱11井次，占抽油杆断脱井次的68.7%，2020年5共发生抽油杆断脱13井次，其中φ19抽油杆断脱7井次，占抽油杆断脱井次的53.8%，从对比中可以看出：应用Φ19mm+Φ16mm两级组合的油井抽油杆断脱数量较多，达36口，泵挂大于1800m的油井抽油杆断脱比例最大为75.6%，并且均属于中下部断脱。对断脱原因进行分析，主要有以下几个方面：
2、抽油杆断脱原因分析
2.1 超载断脱
从现场观察抽油杆断口来看，分为缩径和光滑平面两种。断口呈缩径形状的油井有5口，由于油井结蜡严重或者油井出砂等原因，油井中的杆柱被卡，而抽油机仍然继续运行，杆柱的最大拉应力超过许用应力时，造成抽油杆断脱，并且这样的断脱全部都发生在抽油杆组合的上部。
2.2 疲劳断脱
断口呈光滑表面的断脱井是典型的疲劳断脱，并且根据统计数据，上、中、下部分别都有发生，比列分别为 40%、12.5%、47.5%。抽油杆在上下运动中，受到一个交变应力的作用，易引起疲劳断脱。由材料力学可知，钢材在交变应力作用下，经过一定次数的应力循环，试件就会发生破坏，钢材的疲劳断脱循环基数为0.85-1.05×107次，即钢材在交变应力的作用下，超过这个循环基数，就会有疲劳破坏的可能。抽油机冲次按每分钟平均5次计算，4年为1.05×107次，即抽油杆服役4年后，其受交变疲劳次数已达到疲劳循环基数，已有断脱的可能。全区目前抽油杆平均使用年限为3.9年，其中使用年限超过5年的油井有108口。引起抽油杆疲劳断脱的主要原因是抽汲参数和抽油杆组合的影响。
冲次越快，油杆疲劳损坏及惯性载荷上升；泵径越大，杆柱载荷势必上升；同时，油井供液能力一定，工作参数偏大，泵效降低，泵筒内充满系数降低会造成供液不足从而产生液积现象，抽油杆所受惯性载荷上升，以上因素综合起来就会导致抽油杆断脱。
2.3是偏磨影响导致抽油杆断脱
部分抽油杆由于扶正块缺失、扶正防磨不完善，导致油杆偏磨严重，造成抽油杆断脱。2018年至2019年由于偏磨造成抽油杆断脱井达14口，根据小修现场监督发现油井均存在扶正防磨不完善现象。
2.4是光杆、拉杆等特殊部位断脱现象较多
2018年光杆断脱18口，2019年光杆断脱13口，2020年断脱12口，拉杆断脱分别为2018年10井次，2019年4井次，2020年为1井次。造成特殊部位断脱的主要原因是标准光杆受到腐蚀、损伤及强度不够。断脱主要是因为一是材质不过关，达不到质量要求；二是油井供液能力有限而抽汲参数偏大，造成液击现象严重。
3、现场综合治理实践
针对φ19抽油杆断脱井次比例较高的现状，2020年以来，加大对φ19抽油杆油井的综合治理，在抽油杆防断脱等方面做了大量工作，取得了较好成绩。
3.1优化油井工作参数
调小油井冲次，提高泵筒充满系数减小液击现象，共对73口油井参数调小，平均冲次由5.45r/min下降至3.45r/min。调参后平均泵效由33%提高至46%，在提高泵效的同时，减少了油井因供液不足而产生的液击现象，从而降低了抽油杆断脱率，实现了节能降耗。
3.2杆柱优化组合
2018年杆柱优化组合主要是将部分Φ19mm+Φ16mm的二级组合并且断脱频率较高的调整为一级Φ19mmHL级高强度抽油杆，共更换15口，应用抽油杆18262m。
3.3扶正防磨完善
2020年扶正防磨完善是随检泵同步进行的，对修井过程中发现的扶正块缺失的局部更换注塑抽油杆，对扶正工艺不完善的增加扶正器。共对16口井进行扶正防磨完善，应用扶正器共计155只，局部更换注塑抽油杆1024m。
3.4清防蜡措施实施
2020年在大力推广井口水套炉热洗清蜡的同时结合生产实际下入井下防蜡工具，目前区块共应用防蜡器41套。主要以声波降粘防蜡器和空化防蜡器为主。从两种防蜡器的防蜡效果可以看出声波降粘器防蜡器在我区的应用效果更优于空化防蜡器。
3.5应用标准光杆防止特殊部位断脱
2020年共更换KD级标准光杆80井次，统计历年标准光杆使用时间为5个月左右，有效的缓解了光杆偏磨磨损严重、高含水腐蚀的状况。
2018年通过以上工作开展，区块抽油杆断脱明显减少，全年抽油杆断脱17井次，其中φ114套管油井断脱14井次，取得了较好的效果。
3.6推广井口水套炉热洗，有效治理油井结蜡
目前全区抽油机井141口， 2020年共应用井口水套炉热洗1182井次， 成功解卡40井次，2020年全年共发生蜡卡76井次，相比2017年明显减少，说明通过开展此项工作，区块因结蜡为生产带来影响得到控制。
典型井分析：楚28井于2020年10月2日进行井口水套炉热洗，热洗前测的最大和最小电流分别为21.9A、20.0A,热洗后测得其最大最小电流为20.4A、19.4A，为检查热洗效果在热洗2天后提出管柱检查，管杆无结蜡现象，说明热洗效果较好。
四、主要认识
1、抽油杆断脱井次主要是由于杆柱的强度不够及组合、抽汲参数不合理因素造成的，因此降低油井冲次和泵径，是减小疲劳损坏和液击现象最有效的方法，针对断脱频繁的油井全井段更换HL级高强度抽油杆以及加强小修作业现场监督，不断完善扶正防磨工艺防止特使部位断脱。
2、全面应用KD级标准光杆及高一级强度的拉杆，防止特殊部位断脱。
3、针对油井结蜡，加强井口水套炉热洗。
参考文献：
陈宪侃,叶利平,谷玉洪.抽油机采油技术石油工业出版社 2009
（美）米卡尔J．埃克诺米德斯 肯尼斯Ｇ．诺尔特 油藏增产措施 石油工业出版社 2003