抽油杆柱疲劳失效的热处理因素分析

抽油杆断脱给油田造成了巨大的经济损失。以外螺纹接头断裂的抽油杆为研究对象,经过强度校核,其结构满足正常工作要求。对断口形貌进行宏观和微观观察,并对断杆进行硬度和金相组织分析,发现断口呈现疲劳及准解理混合断裂形貌,原因是热处理过程中过热影响了晶粒分布,降低了杆柱的韧性与塑性,增加了其脆性,导致抽油杆在外螺纹根部因应力集中而出现疲劳裂纹,并快速扩展,引起疲劳准脆性断裂失效。     

30CrMoA抽油杆失效分析

为了研究抽油杆的失效原因和减少抽油杆的断井事故,对现场取回的抽油杆失效样品进行几何尺寸测量和理化性能检测,并对断口进行宏观、微观分析及载荷分析。检测及分析结果显示,抽油杆几何尺寸、理化性能符合相关标准要求,满足其使用性能要求;断口起源于机械损伤部位,随着周期性的载荷作用,疲劳损伤不断积累,最终导致抽油杆扳手方发生疲劳断裂,裂纹宏观及微观均呈现疲劳裂纹扩展特征。失效分析结果表明,要保证抽油杆的使用安全,除产品质量这一重要因素外,对抽油杆的使用过程进行监测控制也是很重要的环节。     

地面驱动单螺杆泵抽油杆失效分析与预防措施

地面驱动单螺杆泵抽油杆失效类型有断杆、脱扣 ,以及抽油杆与接箍联接螺纹剪切破坏等。影响地面驱动单螺杆泵抽油杆失效的主要因素有杆柱安全系数小 ,抽油杆刚度差 ,砂卡及高粘油胶质沉积 ,过载保护不理想及配合螺纹精度低及接箍材料不合格等。提出应改进过载保护系统 ,正确设计抽油杆柱 ,合理选取有关参数 ,进行刚度校核及严把质量关 ,确保螺杆泵系统高效可靠地运行。     

螺杆泵井抽油杆失效原因分析

抽油杆断裂的原因主要有抽油杆热处理质量差、螺杆泵与抽油杆不匹配、抽油杆偏磨等因素;造成抽油杆脱扣的原因主要有抽油杆弹性变形能释放、液体回流影响及产能影响等因素;造成抽油杆撸扣的原因主要有产液对抽油杆螺纹的腐蚀、抽油杆螺纹加工质量差等因素.     

杆头加工偏差对抽油杆强度的影响

以CYG－22B抽油杆为研究对象，当杆头螺纹轴线和杆身轴线有加工偏差（偏心、偏斜或二者同时存在）时，对其应力集中系数进行了较系统的三维有限元分析和试验验证。结果表明，由偏心和偏斜所产生的应力集中位于接近过渡区的一个不大的范围内。在不考虑加工偏差的理想联接状态下，抽油杆杆头各部位的应力集中系数均小于1，杆头上应力集中最严重的部位在扳手平面上下两端面，其数值分别为0．811和0．747。本计算所得结果为抽油杆失效分析和制定允许加工偏差及验收标准提供了依据。     

HL级35CrMoA抽油杆杆体失效分析

为了研究分析某厂HL级35CrMoA抽油杆杆体失效原因,对失效抽油杆进行了宏观形貌观察和化学成分分析,并对其显微组织和断口形貌进行了分析和有限元计算。结果表明,该抽油杆的失效模式为典型的腐蚀疲劳断裂,显微组织主要为回火索氏体+铁素体;疲劳裂纹源于杆体表面腐蚀坑处,疲劳裂纹沿针状组织扩展;在拉伸载荷下,凸缘与杆体截面突变处应力水平相对较高,最终导致腐蚀疲劳失效。最后,提出了预防抽油杆失效的措施,为油田减少同类失效的发生提供重要的理论依据。     

J55 LC套管断裂失效原因分析

针对油田生产过程中油套管断裂失效的问题,通过对失效管体尺寸测量、断口宏观和微观形貌分析以及管材理化性能检测等方法,对某公司J55 LC套管发生断裂失效的原因进行了分析。结果显示,断裂套管的化学成分、拉伸性能、金相组织、套管螺纹参数均符合相关标准要求,套管螺纹断裂失效位置正好处于螺纹啮合后全长上的齿面接触应力最大的部位,接触应力不当是引起套管断裂失效的主要原因。分析结果表明,套管断裂的主要原因为现场上扣作业控制不当,造成螺纹粘着磨损,使套管表面产生大量微裂纹,进而在螺纹接触应力最大处发生脆性断裂     

抽油杆光弹性应力分析

抽油杆主要失效形式是疲劳断裂,因此,必须对抽油杆的结构形状进行研究。作者用光弹性试验,对JB2823-79和API两种规范的7/8＂抽油杆进行了对比,通过两种结构形式的7/8＂抽油杆模拟试验,分析了杆头锻造部分的表面应力分布情况;对5/8＂、3/4＂、7/8＂、1＂和9/8＂五种抽油杆进行了平面光弹试验,分析了扳手方附近的过渡圆角的大小对该部位应力分布的影响;最后又通过四种不同卸荷槽长度的模型试验,分析了卸荷槽长度对公螺纹各牙受载情况的影响。     

超高强度抽油杆疲劳性能分析

抽油杆在有杆泵采油系统中起着至关重要的作用,若抽油杆提前失效,将影响油田正常生产,实践表明抽油杆的失效大部分是由疲劳引起的,疲劳寿命是衡量抽油杆好坏的最重要指标。因此,文章开展H级超高强度抽油杆的疲劳性能实验,应用有限元方法分析其应力分布情况,明确抽油杆危险部位,为科学合理应用H级超高强度抽油杆提供理论指导。     

焊接和镦锻抽油杆质量可靠性对比分析

对焊接抽油杆和镦锻抽油杆质量可靠性进行了对比分析。焊接抽油杆的焊接接头热影响区位置的性能最薄弱,且原材料质量对焊接质量影响较大。但是焊接接头结构设计灵活,且加工过程中多道次的检验为质量提供了一定的保障。镦锻抽油杆金属流线连续,杆体组织相对均匀,适应范围广,但其螺纹接头部位危险截面相对较多,容易因材料问题造成不合格品出厂。最后针对2种抽油杆的结构和加工工艺,提出了合理化建议。     

螺杆泵驱动杆失效形式分析及结构优化设计

针对螺杆泵驱动杆在使用过程中出现的杆体断脱、螺纹失效、与油管偏磨等事故不断增加的现状,对螺杆泵驱动杆失效形式进行了分析,优化设计了驱动杆接头、接箍的结构,改善了其加工工艺。新型驱动杆采用楔形插接形式,通过左旋螺纹连接而成,该结构可将杆柱工作过程中承受的扭矩、轴向载荷分解,改善了连接部位的受力状况;同时提出了接头一端固定的防偏磨结构,可有效减少接箍和接头圆弧过渡区的偏磨。并指出提高实心杆杆体强度,对杆体表层进行硬化处理,是提高实心杆抗扭能力的有效办法。     

玻璃钢抽油杆失效分析与对策

玻璃钢抽油杆的失效类型分为断杆和脱扣两种,杆体的劈断和劈散是其最常见的失效形式。影响玻璃钢抽油杆失效的主要因素包括材料质量、制造工艺、承受载荷、井况、作业施工、运输和储存等几个方面。为防止玻璃钢抽油杆早期失效,应严把产品进货质量关;正确选择油井;按应力范围图进行玻璃钢杆柱设计;按要求作业施工;完善生产管理措施。此外,建议进一步发展和完善玻璃钢抽油杆柱超深抽采油的井下泵工况诊断与分析技术,确保抽油设备高效可靠地运行。     

螺杆泵采油井杆柱断脱机理及其对策

造成螺杆泵采油井抽油杆杆柱断裂、脱扣和撸扣的主要原因有杆体外径选择偏小 ,杆体制造或使用过程中产生缺陷 ,堵塞扭矩过大 ,反扭矩大于螺纹联接扭矩以及抽油杆螺纹牙受剪应力过大等。针对上述原因 ,制定了合理选配杆柱 ,加强检测 ,采用专用抽油杆 ,应用无油管采油技术 ,安装防反转装置 ,设置过载保护系统以及加强现场施工管理等技术对策 ,提高了抽油杆柱的可靠性 ,有效地避免了杆柱断脱事故的发生。     

抽油杆柱脱扣的机理分析

在分析抽油杆柱各部分工作特性的基础上, 就各种扭矩的作用方向、大小和时间对抽油杆柱脱扣的影响作了机理分析。分析结果表明：（１） 扭制钢丝绳的变形扭矩Ｍｇ 在上下行程变向是杆柱脱扣的主要影响因素;（２） 中和点以下杆柱螺旋弯曲产生的扭矩Ｍｎ 主要在螺旋弯曲段对杆柱发生作用;（３） Ｍｇ 对杆柱中上部的作用大, 使杆柱在中上部脱扣的几率较大, 但由于中和点处于杆柱下部, 其附近杆柱受Ｍｇ 和Ｍｎ 作用变化最为频繁, 且还承受附加弯矩Ｍｎ 及轴向压力作用, 故杆柱下部脱扣的频率反而最高。     

螺杆泵杆柱扶正防脱扣装置及其应用

针对螺杆泵采油过程中出现抽油杆柱经常脱扣的问题，在分析抽油杆柱脱扣原因的基础上，设计了螺杆泵杆柱扶正防脱扣装置，简要介绍了这种装置的结构和工作原理。这种装置具有施工方便、性能可靠、经济耐用、防脱扣效果好、作业成功率高等特点，在现场应用中取得了很好的防脱扣效果，保证了螺杆泵采油井的正常生产，是一种与螺杆泵配合使用以防抽油杆柱脱扣的理想专用工具。     

镦锻式螺杆泵防脱空心抽油杆的研制与应用

目前，我国螺杆泵采油系统大部分采用普通实心抽油杆或摩擦焊接式空心抽油杆来传递动力。由于扭转强度和刚度以及防脱扣性能达不到使用要求，这两种抽油杆在现场使用中经常发生断脱事故，影响了螺杆泵采油系统的推广应用。镦锻式螺杆防泵脱空心轴油杆的两端都有牙体和叉口，空心抽油杆接头靠互相插入的牙体传递扭矩，有效地解决了抽油杆接头脱扣的问题。经室内试验和现场试验表明，这种空心抽油杆具有良好的综合力学性能和防断脱性能，能够满足螺杆泵采油的要求。     

摩擦对焊工艺在实心抽油杆生产中的应用

摩擦焊是一种固相热压焊接方法，通过机械摩擦在接触表面产生热量，并在载荷的作用下把2个同种或异种金属或其他材质的工件牢固的焊接在一起。文章分析了传统实心抽油杆生产工艺的缺点和采用摩擦对焊工艺的优点。详细介绍了摩擦对焊实心抽油杆的工艺流程、焊机参数和焊接工艺参数。提高了抽油杆的质量和生产效率，降低了成本。     

W型曳引抽油机抽油杆断脱技术措施分析

针对W型曳引抽油机在运行过程中可能出现的抽油杆突然断脱事故,分析了抽油杆断脱的原因,提出了预防办法和技术措施,以避免因为抽油杆断脱造成事故,为推广应用W型曳引抽油机提供了安全技术保障。