油管絲扣漏失特征分析及修復(fù)優(yōu)化對策

1、    油管絲扣漏失特征分析及修復(fù)優(yōu)化對策    趙海珍（中石化勝利油田勝利采油廠 山東東營 257000）摘要 ：有效準(zhǔn)確檢測出油管管桿及外壁、內(nèi)壁的磨損和使用缺陷，找出油管絲扣泄露原因并及時進(jìn)行切削補(bǔ)合是修復(fù)油管質(zhì)量、保證油井作業(yè)的關(guān)鍵，也是采油廠降低生產(chǎn)成本、提高油管使用率的重要舉措，在實(shí)際生產(chǎn)中，具有不可忽視的意義。關(guān)鍵詞：舊油管；絲扣漏失；修復(fù)再利用；生產(chǎn)成本；修扣工藝；切削程序?qū)εf油管的修復(fù)再利用，讓廢舊物資重新產(chǎn)生效益，是采油企業(yè)降低生產(chǎn)成本的重要舉措。在油井實(shí)施檢泵作業(yè)中，因絲扣漏失而造成的油管泄露占檢泵作業(yè)的近二分之一。如能找到準(zhǔn)確原因

2、，并采取相應(yīng)工藝，在不影響其使用功能的情況下，僅需進(jìn)行簡單維修花費(fèi)少量費(fèi)用便可重新利用。1 絲扣漏失的特點(diǎn)及故障分析1.1 絲扣漏失特點(diǎn)經(jīng)對測井絲扣錐度和油管漏失檢的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，油管絲扣漏失有以下幾個特點(diǎn) ：（1）油管絲扣漏失的原因是由于油管材質(zhì)沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，接箍絲扣和油管公扣出現(xiàn)碾扣或者損壞，油管絲扣密封性能差而導(dǎo)致漏失。（2）出油管經(jīng)錐度合格，但經(jīng)游標(biāo)卡尺檢測的部分油管，受力段錐度測量尺寸不合格。（3）在前期使用過程中，絲扣局部缺損未被發(fā)現(xiàn)，繼續(xù)下井使用，缺損部分便會從初期滲漏發(fā)展到絲扣刺壞漏失。（4）油管外徑相覺標(biāo)準(zhǔn)較小，接箍母扣與油管公扣不能很好地配合，油管出現(xiàn)漏失。1.2 絲扣漏失

3、原因分析井下油管正常使用，絲扣連接是必要保障。油管絲扣的修復(fù)程度會直接影響油管的使用效果。欲達(dá)到清楚油管絲扣大小、結(jié)構(gòu)、切削工藝的目的，必須對油管絲扣漏失的原因進(jìn)行分析。（1）油管絲扣漏失與特定段塞氣流。絲扣漏失主要的原因是油管刺漏。抽油井中，在外力和地層壓力的作用下，原油在井管中由下向上流動。氣壓隨之減小，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定高度，原油壓力則會低于原油的飽和壓力，這時，原油本身含有的天然氣液體就會轉(zhuǎn)變成氣體，原油表面出現(xiàn)小氣泡。汲油過程中，當(dāng)流體通過凡爾時，凡爾球離開凡爾球座，流通通道打開，流體可以通過，當(dāng)流體逆向流動時，在壓力（或其他力）的作用下凡爾球坐在凡爾球座上，流通通道關(guān)閉，流體不能通過凡爾。

4、原油中的氣體一部分流進(jìn)環(huán)形空間，直接逸出套管。原油進(jìn)泵后，管內(nèi)壓力進(jìn)一步降低，氣體繼續(xù)分離液體原油揮發(fā)膨脹，油管內(nèi)這時便會有段塞流現(xiàn)象出現(xiàn)，即氣體與液體呈呈段狀交替。特定段塞氣流即是指這一或幾段氣流，它們會造成油管絲扣刺漏。（2）螺紋通道與腐蝕磨損。長時間工作過程中，原油中的某些化學(xué)成分與螺紋材料不可避免地發(fā)生電化或化學(xué)反應(yīng)，腐蝕物產(chǎn)生。腐蝕產(chǎn)物沒有牢固的粘附性，遇到輕微振動便剝離下來，介質(zhì)繼續(xù)與表面發(fā)生反應(yīng)，長此以往，腐蝕磨損形成。螺紋牙頂和牙側(cè)面磨損后，牙型發(fā)生變化，螺紋內(nèi)外徑間隙增大，螺旋氣隙于螺紋接合部形成，致使密封失效，泄漏產(chǎn)生。（3）絲扣刺漏與彈性伸縮效應(yīng)。油管柱抽和油桿柱的彈性伸

5、縮會減小活塞的沖程，幅度越大，泵效也就越小。受到載荷大小、性質(zhì)的影響，管柱抽和油桿柱伸縮變形的程度與性質(zhì)也不同。中高含水階段的油井，原本管內(nèi)液體與油管內(nèi)壁之間的流動剪應(yīng)力與剪切應(yīng)變率之間不是線性關(guān)系，受彈性伸縮效應(yīng)的影響，此時轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性關(guān)系，使油管內(nèi)壁間的粘滯力降低，段塞流段的氣柱彈性伸縮效應(yīng)增強(qiáng)，加劇就絲扣刺漏的形成。就油氣含量比較高的油井來講，處于段塞流階段，盡管管內(nèi)存在多個氣柱，同樣會出現(xiàn)比較明顯的段塞現(xiàn)象，然而，由于氣柱內(nèi)壓力的變化速度不大，伴隨油管液柱的超失重的出現(xiàn)，段塞氣流的伸縮效應(yīng)表現(xiàn)得并不明顯，油管絲扣刺漏頻率亦會隨之降低。同樣，對于產(chǎn)液溫度較高、原油泡點(diǎn)壓力較小、油氣比較低的

6、油井，段塞階段管內(nèi)存在少量氣柱，氣流會出現(xiàn)比較明顯的的伸縮效應(yīng)，增大油管絲扣刺漏的機(jī)率。（4）絲扣泄露與動載荷。動載荷包括短時間快速作用的沖擊載荷、隨時間作周期性變化的周期載荷和非周期變化的隨機(jī)載荷。在采油生產(chǎn)中，沖次越大，功圖的載荷波動幅度越大，波動的次數(shù)越多，油管漏失的可能性隨之增加。振動載荷和摩擦載荷與沖次亦成正相關(guān)。沉沒度越低，沉沒壓力小，懸點(diǎn)載荷越大。此外，液面深度增加，油管絲扣所受的液注壓差就會越大，油管絲扣泄露的機(jī)會也就會越高。2修扣工藝優(yōu)化修扣工藝是重新車扣螺紋損壞的油管，回收后的油管車扣之前，首先要經(jīng)過清洗、探傷、檢測等工序才能進(jìn)行切削。為了使切削后的油管螺紋的質(zhì)量能夠達(dá)到標(biāo)

7、準(zhǔn)要求，盡可能優(yōu)化切削程序，從設(shè)備的配置到刀具的選用，以及之后的加工程序必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。2.1 設(shè)備的優(yōu)化（1）機(jī)床的選用。螺紋修復(fù)是單項(xiàng)、成批加工的，應(yīng)考慮生產(chǎn)效率高、對螺紋加工的適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性好，加工精度高且加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠的機(jī)床。（2）刀具的選用。根據(jù)待加工件 （ 油管螺紋 ） 的質(zhì)量要求及機(jī)床的特點(diǎn)，刀具在選用上應(yīng)滿足剛性好、耐用度好、安裝調(diào)整方便、精度高等要求。2.2 切削程序的優(yōu)化（1）工藝過程。切斷內(nèi)端面倒角車外端面、外圓倒角車螺紋。（2）確定對刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)。對刀點(diǎn)是程序的起始點(diǎn)，對刀點(diǎn)可以設(shè)在絲扣上，但注意對刀點(diǎn)必須是基準(zhǔn)位或已精加工過的部位，有時在第一道工序后對刀點(diǎn)被

8、加工毀壞，會導(dǎo)致第二道工序和之后的對刀點(diǎn)無從查找，因此在第一道工序?qū)Φ稌r注意要在與定位基準(zhǔn)有相對固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個相對對刀位置，這樣可以根據(jù)它們之間的相對位置關(guān)系找回原對刀點(diǎn)。油管螺紋加工對刀精度有較高要求，為保證零件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間的關(guān)系，可零件上的，在零件的工藝基準(zhǔn)上選擇某一點(diǎn)作為對刀點(diǎn)。換刀點(diǎn)是指油管螺紋加工中需要換刀時，刀具所處的相對位置，換刀點(diǎn)以安全和高效為原則，以不碰撞工件、順利換刀為基準(zhǔn)。（3）確定切削用量。在油管絲扣螺紋切削加工過程中，切削用量主要包括進(jìn)給速度、切削深度和主軸轉(zhuǎn)速。切削深度由刀具、工件和機(jī)床的剛度決定。在保證機(jī)床的剛度的前提下，零件的加工余量與前三道工藝切深保持平衡，可減少走刀次數(shù)，提高加工效率。按零件加工精度來選定進(jìn)給速度。根據(jù)工件直徑和允許的切削速度來選取主軸轉(zhuǎn)速。絲扣切削加工后，需根據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行檢驗(yàn)，涂抹防銹油于油管絲扣部分。車好扣的油管尚需進(jìn)行二次試壓，合格后方可投入使用。參考文獻(xiàn) ：1 崔朋波 . 油管絲