(2.36)--金属构件失效分析.ppt

《(2.36)--金属构件失效分析.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(2.36)--金属构件失效分析.ppt（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、抽油杆疲劳断裂原因分析及对策现状：胜利油田地质构造复杂、天然能量不足，所以有杆泵机械采油为主。抽油杆断脱事故较多，直接影响了油井的正常生产。造成抽油杆断脱的原因有内因，也有外因。随着胜利油田的不断开发，井筒条件不断恶化，抽油杆断裂已经成为油井停产的重要因素，而疲劳断裂是其中的重要部分。近年以来，抽油杆失效已经成为影响胜利油田开发管理的深层次矛盾之一，2011年8-12月份作业油井统计：有杆泵维护作业154次，抽油杆断51井次，占33.1%，是影响全矿油井维护率的第一大因素。一、抽油杆失效原因分析影响抽油杆疲劳断裂的原因有很多，归纳起来主要有材料质量问题、超疲劳极限、超许用应力、施工及管理问题。

2、（1）锻造热影响区造成的抽油杆疲劳断裂 抽油杆锻造热影响区即距外螺纹接头端面250毫米以内的抽油杆杆体部分。资料表明抽油杆在锻造热影响区发生早期断裂的次数占总断裂次数的65%以上。在锻造热影响区内，对锻造温度要求很严，温度过高过低都会影响金属组织，使抽油杆产生热塑性变形，从而产生高的残余拉应力，降低了材料的强度和韧性，致使发生早期疲劳断裂。一、抽油杆失效原因分析 （2）超许用应力造成抽油杆断裂 抽油杆在井下做上下往复运动，抽油杆在拉伸过程中可分为四个阶段：弹性阶段、流动阶段、强化阶段、局部变形阶段，这时在杆的某一部位会出现载面明显缩小，成为缩径，导致杆断。一、抽油杆失效原因分析3）超疲劳极限造

3、成抽油杆断裂 在油井正常生产时，抽油杆的基本受力情况如下：在下冲程时、抽油杆柱下部承受通过柱塞向上集中作用的两种负荷，分别是在衬套和柱塞间的半摩擦力和采出液体流过游动阀的水力阻力所产生的向上作用力；上冲程时，抽油杆柱下部也承受两种负荷的作用，即作用在抽油泵柱塞上的液体重量和在柱塞和衬套间的半摩擦力。因而在抽油杆部下部，在抽油泵一个工作循环过程中受符号相反的循环应力，上冲程时，受拉伸；下冲程时，受挤压而弯曲。抽油杆在工作中承受拉-拉交变应力或拉-压交变应力。所以它有一个疲劳问题，抽油杆疲劳断裂源于表层的材料缺陷、尺寸和几何形状的变化引起应力集中，而形成裂纹源。一、抽油杆失效原因分析（4）使用管理

4、不当造成抽油杆疲劳断裂 抽油杆使用管理上的混乱，也是造成抽油杆疲劳断裂的主要原因之一。一是下井的抽油杆新旧混用、不同级别混用；二是抽油杆在运输、装卸、贮存、使用中，违章操作造成抽油杆机械损伤，形成应力集中，影响了抽油杆工作可靠性。三是热洗、清蜡、加药、防砂措施不及时，生产管理不当，造成砂蜡卡，增大负荷，超载拉断等。四是抽油杆在搬运过程中弯曲引起应力集中，或者碰撞造成径向伤痕引起应力集中。二、防止抽油杆疲劳断裂的措施 通过分析造成抽油杆疲劳断裂的主要原因，认为要防止抽油杆疲劳断裂可以相应采取以下措施：1）严把抽油杆质量关。要求出厂的抽油杆无弯曲现象，表面无伤痕。选择从制造加工工艺技术较为先进的生产厂家进货。2）运输过程中加强管理，尽可能避免运输过程中的损伤。3）发生油井断裂时，不能局限在抽油杆表面现象，要根据应力要求，疲劳寿命计算更换抽油杆。4）对抽油井系统进行优化设计。从经济和技术方面进行综合论证，在降低冲次、改变抽油杆组合或采用玻璃钢抽油杆和改变泵径等方面，选出确实可行的方案。