玻璃钢抽油杆断裂原因分析
2020-08-21宋成立宋文文梁明华张华佳
宋成立,宋文文,李 岩,李 娜,梁明华,张华佳
(1.中国石油集团石油管工程技术研究院 石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室,西安 710077;2.中国石油塔里木油田公司,库尔勒 841000)
某油田Y井完钻深度为3 450 m,直井最大井斜2.2°,共计114根玻璃钢抽油杆(总长约1 200 m)、225根钢抽油杆(总长约1 800 m),井温96 ℃,含水率86%。该井发生抽油机故障停抽于上死点,组织检抽作业时发现,起甩原井抽油杆柱至第113根φ25 mm玻璃钢杆断裂,起出部分长9.82 m,断裂位置约在井深1 166 m处,全杆纵向裂开呈劈散状,如图1所示。起管柱至露出断裂抽油杆后,上提抽油杆悬质量8 t增加至13 t后载荷又下降至8 t稳定,后起甩玻璃钢杆残体及其他管柱,带出φ38 mm柱塞完好,断裂抽油杆上下杆柱无明显偏磨,但抽油杆扶正器有明显磨损,抽油杆接箍有明显偏磨、磨亮现象,如图2所示。

图1 断裂玻璃钢抽油杆杆体宏观形貌Fig.1 Macro morphology of the fractured fiberglass sucker rod
玻璃钢抽油杆是由玻璃钢杆体和两端带螺纹的钢接头经高黏度环氧树脂黏合剂黏接而成,杆体是由树脂和玻璃纤维按一定比例通过拉挤工艺制作而成的[1],具有质量轻、弹性大、耐蚀性好等优点,在油田得到了越来越多的应用[2],其常规性能参数要求如表1所示[3]。作者对该失效玻璃钢抽油杆进行了一系列检验与分析,以明确该玻璃钢抽油杆断裂的主要原因并提出了防止此类事故再次发生的措施。

图2 接箍偏磨宏观形貌Fig.2 Macro morphology of eccentric wear of coupling
1 理化检验
1.1 尺寸测量
利用游标卡尺(精度0.01 mm)对失效玻璃钢抽油杆两端完好杆体的直径进行测量,两段玻璃钢杆累计长度1 300 mm,每隔130 mm选取一个截面,每个截面测量3次(相互间隔120°测量),测量位置示意图如图3所示,测量结果见表2。……
