螺桿泵井抽油桿失效具體原因分析 一、螺桿泵井抽油桿斷裂原因分析 (1)熱處理質(zhì)較。通過對(duì)斷裂的20CrMo抽油桿進(jìn)行失效分析，發(fā)現(xiàn)有的抽油桿淬火未淬透，又未經(jīng)回火，其金相組織為鐵素體加珠光體，力學(xué)性能很差，極限強(qiáng)度僅為555Mpa。 (2)加工方法自身的缺陷。對(duì)于摩擦焊接式空心抽油桿，大部分廠家在桿體焊接后都沒有進(jìn)行整體調(diào)質(zhì)熱處理，而只是進(jìn)行局部熱處理，因此焊口附近存在熱影響區(qū)。另外，焊縫部位處理后存在凸臺(tái)，引起應(yīng)力集中。雖然熱影響區(qū)可以通過整體調(diào)質(zhì)熱處理方法來消除，但焊口附近的應(yīng)力集中現(xiàn)象卻很難避免，這是由摩擦焊接式抽油桿加工方式本身所決定的。 (3)鍛造質(zhì)量。抽油桿頭部的鍛造必須嚴(yán)格控制始鍛溫度和終鍛溫度。始鍛溫度過高會(huì)引起"過熱"或"過燒"。鍛溫度過低金屬變形困難，容易產(chǎn)生裂紋等缺陷。另外，抽油桿頭部鍛造時(shí)產(chǎn)生的缺陷還有折疊、裂紋、皺褶和缺肉，其中以折疊和裂紋對(duì)抽油桿的疲勞性能影響較大。 (4)螺桿泵與抽油桿不匹配。有些螺桿泵井抽油桿斷裂是由于泵桿匹配不合理所致。 (5)沖擊載荷影響。螺桿保溫泵井在正常生產(chǎn)過程中，受原油物性、定子橡膠溶脹等因素影響，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)卡泵現(xiàn)象，轉(zhuǎn)子不能順利轉(zhuǎn)動(dòng)，桿體承受的載荷遠(yuǎn)大于正常生產(chǎn)時(shí)的載荷，當(dāng)剪應(yīng)力過大而超過承載極限時(shí)，抽油桿發(fā)生斷裂。另外，螺桿泵井停機(jī)后重新啟動(dòng)，桿柱要承受定子和轉(zhuǎn)子之間的靜吸附力作用，會(huì)對(duì)抽油桿造成沖擊載荷，這種瞬間沖擊載荷作用將加速抽油桿的疲勞破壞。 (6)井身結(jié)構(gòu)影響。抽油桿應(yīng)用于斜井，在彎曲部位，抽油桿將受到附加彎曲應(yīng)力作用，極易造成桿柱斷裂。而且隨著桿體直徑增大彎曲應(yīng)力也隨之變大。 (7)抽油桿偏磨。抽油桿在井下工作時(shí)其受力狀況較為復(fù)雜，一方面要驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，承受扭矩作用，另一方面還要承受桿體自重，承受拉力作用，同時(shí)由于桿體自身的旋轉(zhuǎn)，抽油桿還承受離心力作用。由于離心力的存在，使得抽油桿與油管內(nèi)壁不可避免地發(fā)生碰撞，造成桿體磨損，承載能力下降。當(dāng)磨損的抽油桿承載能力無法滿足正常生產(chǎn)所需要的扭矩時(shí)，就會(huì)發(fā)生桿體斷裂事故。 螺桿泵采油系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是揚(yáng)程較低。目前，較大清水揚(yáng)程僅為2600米，不能滿足深井開采要求。 cnlfpump