抽油杆的修复工艺探讨

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摘要：抽油杆是油田采油工作的重要设备，在实际的采油过程中，抽油杆难免存在损坏现象。对于抽油杆的修复，是摆在石油技术人员面前的一项重要工作。本文探讨了抽油杆修复技术存在的问题，并围绕着抽油杆修复技术的改进谈几点个人的见解。

关键词：抽油杆 修复工艺 技术探讨

抽油杆是油田采油工作的重要设备，在实际的采油过程中，抽油杆难免存在损坏现象。对于抽油杆的修复，是摆在石油技术人员面前的一项重要工作。本文针对抽油杆修复技术存在的问题，并围绕着抽油杆修复技术的改进谈几点个人的见解。

一、抽油杆修复技术中存在的问题分析及改进构想

1.现有抽油杆修复技术存在的主要问题存在七点：其一，淬火设备问题比较突出，性能不够稳定；其二，利用化学高温清洗，问题多；其三，淬火前无探伤，修复成本不低；其四，杆头检测手段比较落后；其五，不能拆除扶正器，修复率不高；其六，高强度杆与材料型抽油杆进行了无效淬火；其七，不能安装扶正器，无法防止偏磨问题。

2.抽油杆修复技术改进构想

抽油杆修复技术改进后，构想为——通过拆除扶正器，来提高修复率。通过增加抽油杆材质分选工序，来降低修复的成本；通过安装扶正器，来杜绝抽油杆偏磨（修复合格的抽油杆杆体直线度在三百余毫米，测量长度内的最大弯曲数值不超过一点六五毫米）；通过采用常温低压清水清洗技术，来增加表面除锈工序；通过增加淬火前的探伤工序，来降低修复成本；通过采用机械化的拧扣工序来提高抽油杆的淬火综合性能，实现杆头过渡段自动探伤（探伤合格的抽油杆缺陷深度不超过零点八毫米）；最后要实现抽油杆防腐的自动化（通过常温低压清水清洗方式进行抽油杆清洗，清洗后的抽油杆表面无油污和铁锈），降低了工人劳动强度。

二、抽油杆修复技术工艺的探讨

1. 拆除尼龙扶正器

因为抽油杆摆放于管架上，在对电动机轴端安装硬质合金锯片并固定在管架上时，鉴于抽油杆杆体相对于合金锯片的外圆位置是固定的，因此，只要在安装过程中能够保证电动机相对于管架的尺寸，在切割时就可以保证既不伤抽油杆杆体又可以把尼龙扶正器去除。同时，因为硬质合金锯片刀刃和刀刃间的间隙较大，因此，不会存在尼龙切屑堵塞锯片的问题。

2. 清洗抽油杆

抽油杆清洗是抽油杆修复的首道工序，鉴于高温化学清洗存在诸多的问题，笔者建议采用抽油杆常温低压清洗方法。具体工作原理是：抽油杆螺旋前进，利用两边高速旋转的钢丝轮，通过摩擦将表面的油污清洗干净。同时采用一定压力的水流冲洗掉附着在钢丝轮表面的油污，确保钢丝轮表面干净，能够持续有效地去除抽油杆表面的各种附着物。

3.抽油杆双向拧扣装置的研制

抽油杆经表面清理后，接下来是抽油杆无损探伤和淬火工艺实施。抽油杆淬火前要求杆体两端为公扣，而且经杆体探伤报废的抽油杆还有许多接箍可以修复利用，所以，必须在杆体探伤前将接箍卸掉。通过抽油杆拧扣装置可以很好地完成，抽油杆拧扣装置包括：支撑架（支撑架支撑抽油杆）、背钳（背钳卡住抽油杆卡方）和主钳（主钳卡紧接箍旋转达到卸扣目的）三部分。通过专门设计的特种机构，可有效保持固定的夹紧力，使用可靠；利用液压驱动，传动平稳，无级变速；不但可以满足使用需要，还具有安全保证。抽油杆拧扣装置的使用，实现了抽油杆双向卸扣功能，卸接箍能力达到了日均三百余根，起到事半功倍之效果。

4.抽油杆材质分选

油田钢制抽油杆常用的有D级和H级（又有工艺型和材料型之分）。抽油杆修复检测技术的应用又增加了D级淬火杆。工艺型H级杆和D级淬火杆因具有良好的力学性能，修复过程中没有必要再做淬火处理，所以，在淬火前要将其挑选出来，实现节约修复成本的目的。

在一定条件下，钢铁件的导磁率与硬度、强度之间也存在一定的对应关系。这是因为：钢铁件的导磁率和其化学成分、组织结构之间存在一定的对应关系，而钢铁的力学性能，如硬度等和其化学成分、组织结构之间也存在一定的对应关系，所以，就是通过测定钢铁件的导磁率来进行抽油杆的材质、强度分选。材料硬度分选技术的应用，既节约了修复成本，又增加了抽油杆修复检测能力，防止了不同级别抽油杆的混合使用，提高了抽油杆使用性能。

5.抽油杆自动化高频淬火

抽油杆的疲劳强度取决于表面残余压应力。抽油杆下井使用中，在循环载荷作用下其原有的残余应力会发生衰减现象，从而不断降低抽油杆的疲劳强度。抽油杆表面淬火工艺就是用来恢复残余压应力，提高疲劳强度。该工艺的原理是，通过对抽油杆表面高频感应淬火和余热低温回火，使杆体表面生成细小马氏体组织（一至二毫米的淬硬层），这种马氏体组织不但拥有很高的抗拉强度，而且具备足够的韧性，从而达到较高的综合力学性能。

6.改进抽油杆杆头探伤工艺

为了克服荧光磁粉探伤的弊端，在经过了反复考察与论证后，决定采用涡流探伤的原理给抽油杆杆头过渡段进行探伤。本装置的工作原理是，当抽油杆在生产线上移动，位于测试区后通过光感应器使生产线电动机停止，PLC发指令给电磁阀使三个支撑汽缸动作，把抽油杆举离生产线并压紧在定位板上，那么，两端的五六型电动机带动定位板上的旋转轮，抽油杆转动，PLC按已选择好的型号调出程序，四十六号电动机启动，把测试头移动到起始位置，四二型电动机从原点位置开始带动测试头在抽油杆上移动一百二十毫米，完成测试后，PLC指令四二电动机回到原点，抽油杆回到生产线，光电开关感应到位，电动机启动，测试完后的抽油杆移离测试区，当下一个抽油杆到测试区，重复上面的测试程序。完成测试系统工作的主要器件是差动式探头线圈。探头线圈接成差动式，构成交流电桥的两臂，当差动线圈先后通过抽油杆缺陷处的表面上方时，抽油杆表面涡流先后产生部分中断或畸变，相应使两线圈阻抗发生变化，阻抗的变化信号经放大处理后，在显示器上显示出一个具有一定相位和幅值的八字形轨迹，供操作者判断缺陷的性质。

7.抽油杆自动防腐装置的应用。抽油杆的防腐也是一项重要内容，防腐搞得好可以防止抽油杆的使用寿命过早减少。为了降低工人的劳动强度，提高抽油杆的防腐效率和防腐质量，研究具体的防腐方法。如：可以采用专用泵将一定比例的机油和柴油以一定流量喷淋到抽油杆上，再经干燥装置处理，以保证抽油杆防腐后表面干燥。可以直接进行摆放，改善工人的工作环境。如此，成本较低，效果不错。

三、结束语

抽油杆是油田采油工作的重要设备，在实际的采油过程中，抽油杆难免存在损坏现象。本文探讨了抽油杆修复技术存在的问题，并围绕着拆除尼龙扶正器、清洗抽油杆、抽油杆双向拧扣装置的研制、抽油杆材质分选等关于抽油杆修复相关的技术进行了探讨，谈了几点个人的见解。希望能够对提高油井采收率，提高油田综合经济效益有着显著的作用。

参考文献

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