高海军, 邹宗明, 马林虎, 朱全塔, 郭达吉

(1. 国民油井格兰特钻具有限公司, 北京 100007; 2. 中国石油集团 川庆钻探工程有限公司 川西钻探公司, 成都 610051)

抽油泵凡尔罩断裂失效分析

高海军1, 邹宗明2, 马林虎1, 朱全塔1, 郭达吉1

(1. 国民油井格兰特钻具有限公司, 北京 100007; 2. 中国石油集团 川庆钻探工程有限公司 川西钻探公司, 成都 610051)

某油田用抽油泵柱塞在服役两个月内即发生凡尔罩断裂失效，利用光学显微镜、扫描电镜和显微硬度计等仪器从断口的宏观及微观形貌特征、显微组织、硬度和化学成分等方面对其进行了分析。结果表明：该凡尔罩不合理的结构设计和较差的表面加工质量导致了表面应力的集中和疲劳裂纹源的过早产生；同时大量大尺寸含硅夹杂物冶金缺陷的存在导致了沿晶裂纹的迅速扩展，最终导致凡尔罩发生了疲劳断裂失效。

凡尔罩；失效分析；疲劳；断裂；结构设计；表面加工；夹杂物

使用有杆抽油泵采油,是目前各大油田采用的主要采油方式。油田生产中，因抽油泵故障导致停工的现象非常普遍[1]，据统计基本上可以占到35%以上，而其中由于凡尔罩失效导致的抽油泵故障又占整个抽油泵故障的40%左右[2]。随着油田生产进入高含水中后期，某厂设计生产了一种大流道抽油泵来提高抽采效率。为了获得更大的流道，该抽油泵共设计了3个出油孔。新生产抽油泵在某油田服役不足两个月，就发生了两起凡尔罩突然断裂事故，导致该两口油井中断了正常的采油工作，影响了油井的产量，增加了修井作业费用。……