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摘要：本文根据下寺湾采油厂近两年来修井作业施工、修井资料的调查，对抽油杆断脱井进行了统计分析认为：断脱的主要原因丝抽油杆柱的组合不合理、偏磨、腐蚀、疲劳破坏及管理不当等所致，并提出了应采取的技术管理措施，可通过优选抽油杆组合、井筒综合治理、调节抽油机参数等方法来预防抽油杆断脱。
关键词：抽油杆断脱;原因分析;预防措施
一、抽油杆断裂故障分析
为了找出抽油杆断裂的原因，针对采油厂近两年来的抽油杆断裂井进行了分析，断裂的位置大部分集中在抽油杆柱的两端（井口位置和接近泵口位置），最上部10%和最下部30%的杆柱断裂次数占65.3%。
杆柱下部断裂的次数多，是由于活塞在上行过程中，杆柱受拉，在下行中杆柱中和点以上的油杆受拉，中和点以下的油杆受压。在上述杆柱中，90%-100%的抽油杆在中和点以下，上行受一个拉力，下行受到一个压力，同时由于相当部分井缺少油杆扶正器，油杆受压时在油管内产生弯曲，这就加速了杆疲劳破坏，造成了下部断裂的次数增加。
上部油杆在杆柱中所受的拉力最大，长期在高的许用应力状态下工作，如果杆柱组合不合理或卡泵（卡泵时，杆柱所受拉力增大，易造成上部抽油杆断裂，这种原因造成的油杆断裂，在现场发现了不少）等原因都有可能造成上部抽油杆断裂，特别是光杆。
二、抽油杆断裂原因分析
1、机械因素
1.1抽油机不平衡，抽油机长时间在不平衡的状态下工作，那么抽油杆在长期的不对称循环交变载核作用下易脱扣和断裂。（如：加深或上提泵挂，而抽油机未调平横）
1.2抽油杆的疲劳的影响：由于抽油杆在上下运动中，受到一个交变应力的作用，易引起疲劳断裂。
2、油杆加工及运输问题
2.1 为了保证抽油杆的抗疲劳性能必须通过热处理使其获得一定的综合力学性能。即要有一定的强度又要有一定的韧性。但抽油杆是细长杆，热处理时质量沿轴向的不均匀不容易保证，金象组织不正常，机械性能不符合要求，同时杆体变形严重。
2.2 在热处理过程中易产生气泡，抽油杆在冷却后在本体上留下坑点，为油杆断裂埋下伏点。
2.3 抽油杆在出厂的运输过程中易受人为机械损伤，造成弯曲，凹坑或刻痕，这些有缺陷的抽油杆下入井内在应力集中的作用下形成疲劳源，导致疲劳断脱。
3、偏磨的影响
由于未根据钻井资料绘制油井井眼轨迹，也有部分井没有井眼轨迹图，就现有的轨迹图来说，也只是二维平面图，所以导致了许多油井的防磨位置出现了偏差，而且对于一些所谓的直井，也存在着严重的“狗腿”，造成了抽油杆与油管内壁发生摩擦，使得抽油杆接箍磨损加剧，从而引起抽油杆断裂。上述是井的客观原因和历史原因，但在现场，有一定的人为原因，如防磨不到位等。在现场发现的偏磨有以下特点：
3.1从偏磨状况来看，管杆偏磨的抽油井中，偏磨井段在每根抽油杆上都可以看到不同程度磨损的痕迹。
3.2从偏磨部位来看，多发生在抽油杆的接箍或油杆的两限位器之间，造成抽油杆断裂的情况多为两限位器之间抽油杆偏磨变细，造成抽油杆强度变小，从而引起在该部位断裂。
3.3油杆接箍比本体偏磨严重。从接箍磨损的情况来看，整个接箍周围上均有磨损的痕迹，但总有一侧或几个侧面磨损状况比较严重。
从同一口井来看，接箍磨损的部位不同。但相邻抽油杆偏磨的部位一般在同一侧。有的接箍單侧偏磨，有的接箍多侧偏磨，而且总有一个接箍或几个接箍或是杆的某一段偏磨得最严重，其磨损量达到或超过接箍壁厚的50%以上。
接箍磨损严重的杆段所对应的油管都存在明显的磨损，有的油管内壁有明显的磨损沟痕。
油杆出现偏磨，是因为油杆与油管壁有接触。出现接触的原因是在井下管杆的受力不可能达到理想状况的，抽油杆在井下运动中，与油管不同心，从而造成油管与抽油杆发生接触。
影响管杆偏磨的主要因素是抽油杆下部的许用纵向弯曲载荷与下行阻力，因而要解决管杆偏磨首先应考虑降低下行阻力，其次要提高管杆的强度。
4、腐蚀环境的影响
由于作业区地层水矿化度高，并且含有多种腐蚀性物质，抽油杆长期在腐蚀的环境中，表现在表层形成脆层、斑点或裂纹，产生腐蚀疲劳，导致断裂。
三、预防及技术措施
1.优化设计方案
油井施工设计方案一定要进行优化，严格按优化方案进行施工，特别是抽油杆的组合一定要按标准组合，一般情况下其实际应力不会超过许用应力，避免因实际应力超出需要应力而导致杆断裂。
2、严格各项标准和管理制度
严格抽油杆的运输及施工操作规程，并对下井抽油杆严格检查;在下井中，同型号的抽油杆上下部位交替使用;新旧杆要分开使用;抽油杆要按新旧及规格型号分门别类管理等。
3、对腐蚀井要下加强防磨抽油杆
针对腐蚀严重的井，建议更换为KD级耐硫防腐防磨抽油杆，并配合使用油管外挂防腐器，和采用陶瓷凡尔球，球座以延缓抽油杆及管的腐蚀，有效延长油井检泵周期。
4、结垢严重井的措施
针对结垢严重的井，在以“化学防垢为主，其他方式为辅”的防垢模式下，切实抓好加药工作，对于井筒较脏、频繁造成垢卡、砂卡的井做好洗井、酸侵等井筒清洁工作，针对注水井管柱实施机械清垢措施。同时应积极推广使用防垢筒，避免抽油杆因垢卡而断裂。
4、结蜡严重井的措施
对于结蜡严重的井，摸清结蜡周期进行机械清蜡或热力清蜡，以及化学清蜡降低井筒蜡的浓度。
5、优化杆柱组合、避免断脱。
在防抽油杆断脱治理方面，应该坚持“合理抽吸参数、优化杆柱组合”的方针，针对具体原因具体分析，对抽油杆因使用年限较长造成杆断的井，应加大抽油杆的更换力度或整井更换。
6、定期进行操作技术培训
避免人为因素引起的抽油杆弯曲、损伤。
四、结论与认识
（1）抽油杆的断裂的主要原因是抽油杆的组合不合理、疲劳破坏、偏磨、腐蚀及管理不当等原因造成的，因此，针对油井的不同情况制定综合的防治方法，加大新工艺新技术的推广与应用才能达到防治抽油杆断脱的最加效果，以取得良好的经济效益。
（2）恶劣天气或管线冻结时，采油工不能及时发现，修井队上修完井后由于采油工加盘根速度较慢，抽油机不能及时开抽，造成管线憋破或卡泵解卡时上提力过大而杆断。应加大对采油工技能素质和责任心的培训。
（3）加强油管杆的管理工作，超过使用期限的抽油杆尽量避免重复下井，在提高或加深泵挂时，尽量进行抽油机调平衡工作同步进行，避免抽油机在不平衡状态下工作对抽油杆造成的机械损伤。
（4）对于井下含水高，腐蚀严重、结垢严重或结蜡严重的井，要定期清洁井筒。防止垢卡，蜡卡后，解卡作业时造成的抽油杆机械损伤。
（5）在更换抽油杆数量较大时，装卸车时尽量减少对抽油杆的拉弯、碰伤、等物理损伤。
参考文献：
[1]佘月明主编，《油水井大修作业实践》，石油工业出版社，2005，96-98
[2]赵敏、徐同台等编著，《保护油气层技术》，石油工业出版社，1998，74-82
[3]万仁溥、罗英俊主编，《采油技术手册》第六分册，石油工业出版社，1990，68-75
[4]长庆油油勘探局培训中心、工程技术处编写，《井下作业技术操作手册》，2002
[5]康毅.油水井复杂打捞与解卡工艺探讨.甘肃科技，2006.8，107-108
关键词：抽油杆断脱;原因分析;预防措施
一、抽油杆断裂故障分析
为了找出抽油杆断裂的原因，针对采油厂近两年来的抽油杆断裂井进行了分析，断裂的位置大部分集中在抽油杆柱的两端（井口位置和接近泵口位置），最上部10%和最下部30%的杆柱断裂次数占65.3%。
杆柱下部断裂的次数多，是由于活塞在上行过程中，杆柱受拉，在下行中杆柱中和点以上的油杆受拉，中和点以下的油杆受压。在上述杆柱中，90%-100%的抽油杆在中和点以下，上行受一个拉力，下行受到一个压力，同时由于相当部分井缺少油杆扶正器，油杆受压时在油管内产生弯曲，这就加速了杆疲劳破坏，造成了下部断裂的次数增加。
上部油杆在杆柱中所受的拉力最大，长期在高的许用应力状态下工作，如果杆柱组合不合理或卡泵（卡泵时，杆柱所受拉力增大，易造成上部抽油杆断裂，这种原因造成的油杆断裂，在现场发现了不少）等原因都有可能造成上部抽油杆断裂，特别是光杆。
二、抽油杆断裂原因分析
1、机械因素
1.1抽油机不平衡，抽油机长时间在不平衡的状态下工作，那么抽油杆在长期的不对称循环交变载核作用下易脱扣和断裂。（如：加深或上提泵挂，而抽油机未调平横）
1.2抽油杆的疲劳的影响：由于抽油杆在上下运动中，受到一个交变应力的作用，易引起疲劳断裂。
2、油杆加工及运输问题
2.1 为了保证抽油杆的抗疲劳性能必须通过热处理使其获得一定的综合力学性能。即要有一定的强度又要有一定的韧性。但抽油杆是细长杆，热处理时质量沿轴向的不均匀不容易保证，金象组织不正常，机械性能不符合要求，同时杆体变形严重。
2.2 在热处理过程中易产生气泡，抽油杆在冷却后在本体上留下坑点，为油杆断裂埋下伏点。
2.3 抽油杆在出厂的运输过程中易受人为机械损伤，造成弯曲，凹坑或刻痕，这些有缺陷的抽油杆下入井内在应力集中的作用下形成疲劳源，导致疲劳断脱。
3、偏磨的影响
由于未根据钻井资料绘制油井井眼轨迹，也有部分井没有井眼轨迹图，就现有的轨迹图来说，也只是二维平面图，所以导致了许多油井的防磨位置出现了偏差，而且对于一些所谓的直井，也存在着严重的“狗腿”，造成了抽油杆与油管内壁发生摩擦，使得抽油杆接箍磨损加剧，从而引起抽油杆断裂。上述是井的客观原因和历史原因，但在现场，有一定的人为原因，如防磨不到位等。在现场发现的偏磨有以下特点：
3.1从偏磨状况来看，管杆偏磨的抽油井中，偏磨井段在每根抽油杆上都可以看到不同程度磨损的痕迹。
3.2从偏磨部位来看，多发生在抽油杆的接箍或油杆的两限位器之间，造成抽油杆断裂的情况多为两限位器之间抽油杆偏磨变细，造成抽油杆强度变小，从而引起在该部位断裂。
3.3油杆接箍比本体偏磨严重。从接箍磨损的情况来看，整个接箍周围上均有磨损的痕迹，但总有一侧或几个侧面磨损状况比较严重。
从同一口井来看，接箍磨损的部位不同。但相邻抽油杆偏磨的部位一般在同一侧。有的接箍單侧偏磨，有的接箍多侧偏磨，而且总有一个接箍或几个接箍或是杆的某一段偏磨得最严重，其磨损量达到或超过接箍壁厚的50%以上。
接箍磨损严重的杆段所对应的油管都存在明显的磨损，有的油管内壁有明显的磨损沟痕。
油杆出现偏磨，是因为油杆与油管壁有接触。出现接触的原因是在井下管杆的受力不可能达到理想状况的，抽油杆在井下运动中，与油管不同心，从而造成油管与抽油杆发生接触。
影响管杆偏磨的主要因素是抽油杆下部的许用纵向弯曲载荷与下行阻力，因而要解决管杆偏磨首先应考虑降低下行阻力，其次要提高管杆的强度。
4、腐蚀环境的影响
由于作业区地层水矿化度高，并且含有多种腐蚀性物质，抽油杆长期在腐蚀的环境中，表现在表层形成脆层、斑点或裂纹，产生腐蚀疲劳，导致断裂。
三、预防及技术措施
1.优化设计方案
油井施工设计方案一定要进行优化，严格按优化方案进行施工，特别是抽油杆的组合一定要按标准组合，一般情况下其实际应力不会超过许用应力，避免因实际应力超出需要应力而导致杆断裂。
2、严格各项标准和管理制度
严格抽油杆的运输及施工操作规程，并对下井抽油杆严格检查;在下井中，同型号的抽油杆上下部位交替使用;新旧杆要分开使用;抽油杆要按新旧及规格型号分门别类管理等。
3、对腐蚀井要下加强防磨抽油杆
针对腐蚀严重的井，建议更换为KD级耐硫防腐防磨抽油杆，并配合使用油管外挂防腐器，和采用陶瓷凡尔球，球座以延缓抽油杆及管的腐蚀，有效延长油井检泵周期。
4、结垢严重井的措施
针对结垢严重的井，在以“化学防垢为主，其他方式为辅”的防垢模式下，切实抓好加药工作，对于井筒较脏、频繁造成垢卡、砂卡的井做好洗井、酸侵等井筒清洁工作，针对注水井管柱实施机械清垢措施。同时应积极推广使用防垢筒，避免抽油杆因垢卡而断裂。
4、结蜡严重井的措施
对于结蜡严重的井，摸清结蜡周期进行机械清蜡或热力清蜡，以及化学清蜡降低井筒蜡的浓度。
5、优化杆柱组合、避免断脱。
在防抽油杆断脱治理方面，应该坚持“合理抽吸参数、优化杆柱组合”的方针，针对具体原因具体分析，对抽油杆因使用年限较长造成杆断的井，应加大抽油杆的更换力度或整井更换。
6、定期进行操作技术培训
避免人为因素引起的抽油杆弯曲、损伤。
四、结论与认识
（1）抽油杆的断裂的主要原因是抽油杆的组合不合理、疲劳破坏、偏磨、腐蚀及管理不当等原因造成的，因此，针对油井的不同情况制定综合的防治方法，加大新工艺新技术的推广与应用才能达到防治抽油杆断脱的最加效果，以取得良好的经济效益。
（2）恶劣天气或管线冻结时，采油工不能及时发现，修井队上修完井后由于采油工加盘根速度较慢，抽油机不能及时开抽，造成管线憋破或卡泵解卡时上提力过大而杆断。应加大对采油工技能素质和责任心的培训。
（3）加强油管杆的管理工作，超过使用期限的抽油杆尽量避免重复下井，在提高或加深泵挂时，尽量进行抽油机调平衡工作同步进行，避免抽油机在不平衡状态下工作对抽油杆造成的机械损伤。
（4）对于井下含水高，腐蚀严重、结垢严重或结蜡严重的井，要定期清洁井筒。防止垢卡，蜡卡后，解卡作业时造成的抽油杆机械损伤。
（5）在更换抽油杆数量较大时，装卸车时尽量减少对抽油杆的拉弯、碰伤、等物理损伤。
参考文献：
[1]佘月明主编，《油水井大修作业实践》，石油工业出版社，2005，96-98
[2]赵敏、徐同台等编著，《保护油气层技术》，石油工业出版社，1998，74-82
[3]万仁溥、罗英俊主编，《采油技术手册》第六分册，石油工业出版社，1990，68-75
[4]长庆油油勘探局培训中心、工程技术处编写，《井下作业技术操作手册》，2002
[5]康毅.油水井复杂打捞与解卡工艺探讨.甘肃科技，2006.8，107-108