抽油机井油管疲劳断裂机理和预防措施的研究研究

《抽油机井油管疲劳断裂机理和预防措施的研究研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、浙江大学硕士学位论文抽油机井油管疲劳断裂机理和预防措施的研姓名：王宝艳申请学位级别：硕士专业：机械工程指导教师：何闻;顾荣荣20020501 抽油机井油管疲劳断裂失效机理和预防措施的研究近年来，人庆油田抽油机油管断裂事故日益频繁，给油田造成巨人的经济损火。目前，国内外对油管断裂火效还未深入地进行研究。为此，本文针对人庆油田����名抽油机井油管的�正常断裂火效进行系统地实验研究和理论分析。本文首先根据疲劳火效的基本概念、运用金属断口分析技术对油管断口的宏观和微观的特征进行观察和分析，升结合油管的�鹤髟睾商氐愫陀凸艿亩狭巡课唬�卸ǔ橛突

2、��凸芏狭咽魊疲劳断裂火本文通过对专业生产厂家生产的和现场破断的油管进行化学成分分析、机械性能测试和金相组织不是引起油管非止常疲劳断裂火效的主要原冈。本文通过对油管断口的宏观和微观形貌的深入观察与分析，获得了有关断裂火效发生和进程方面的各个信息，全面掌握了油管疲劳断裂的征象。结合油管螺纹根部的戍力状态分析，明确了引起油管使油管危险截面处的螺纹根部�彩怯α��胁课�处丁很高的应力水平；造成严重损伤，使其疲劳成疲劳裂纹，甚至“先天性”疲劳源直接扩展，结果造成远低于一般止常寿命的�正常疲劳断裂失效。此外，对油管断口的裂纹源区和扩展区的腐蚀迹

3、象进行了低倍观察，并结合能谱分析，明确了腐蚀对本文最后运州疲劳强度及寿命方面的描述和分析方法，对油管危险截面的螺纹根部的实际疲劳强度进行估算，进而对油管疲劳裂纹形成和扩展的机理进行了进一步的探讨，并提出预防油管疲劳断裂的各项措施。关键词：抽油机井，油管螺纹，疲劳断裂，断口分析，火效机理，预防措施。 �����������������瑃���������������。�，��������������瑃��������������������瑃�����，��，���������������������������������������

4、����痶��������������������� 浙江大学硕士研究生学位论文第一章绪论��抽油机井油管失效情况统计秆油是国家的重要的经济命脉。我国石油产量的三分之一以上来自大庆油田。人庆油田白从��年全面转为抽油机井采油以来，就逐渐出现了油管破坏和失效的情况。尤其是近几年来，油管火效的油管返一【井数�����表��人庆各采油厂�年油管失效情况 第一章从表卜�可以看出，人庆油田每年由丁．油管失效所造成的经济损失达�诙嘣#�⒅鹉辍甞上升趋势，油管火效问题己成为人庆油田生产急待解决的突出问题。人队同收人龉的火效油管，经观察发现，失效部位

5、均在螺纹处；油管上没有发现严重的腐蚀痕迹。油通过对油田现场调研得知，破断油管的位置大部分是在油管柱的中上部。表��中的数据是采油八厂第一扣处，见幽��、图��。第�—�根年度��������油管挂短接���图��油管断裂图��油管断口部位普通油管，在��娑ǖ呐ぞ谾上扣后，在油管螺纹的小端附近区域受力最人，齿面产生较人的塑性变形，齿根处沿整个罐厚范围内己发生全面屈服；其大端受力次之，其齿面也产生了较人的塑性变形，在与接箍结合的第一扣处的螺纹根部表面产生一定屈服；油管螺纹的中部受力较小，其齿根处仍处丁的齿根处，所受的轴向拉力最人，使其成为

6、危险截面。而油管在实际上扣时，往往是过御矩上扣，油后往往要受到附加弯矩的作��，相应的齿根处的廊力水平增高，从而使危险截面受拉的一面的齿根处 齿冲刷掉并冲出儿条沟槽�缤糽～���，严重者将油管内壁也冲刺透。分析其原闪为，油管或接箍螺纹的儿何尺寸超著；油管和接箍连接时，润滑脂加注不均匀，甚至不加润滑脂，使油管和接箍螺纹的密合性不好。油管在抽油过程中由于其内部压力高于管外套压，造成原油沿泄漏处对螺纹进�冲上扣以加人上扣扭矩等措施。这些措施能在一定程度上缓解油管螺纹刺坏问题。但如前所述，上扣州矩过人，将使油管螺纹危险截面的齿根处的塑性变形加

7、大，造成不良后果。因此，戍合理控制上扣扣三．油管螺纹粘扣油管螺纹粘扣原冈，是由丁油管上扣时不对中而上错扣，或没有在螺纹上涂抹润滑脂使螺纹之间干磨。油管材料硬度较低，螺纹挤压的结果就会使螺纹发生粘扣�浜�，从外观一�．看就象螺纹被磨平一样。如图��所示。图��油管螺纹刺坏图��油管螺纹粘扣从现场调研结果看��—�侨饲觳捎鸵怀Ы��旮髦钟凸芑鹦Ю嘈退�尽甶的比例��凸芏狭��油管火效的比例相当人，其次是油管漏失，油管脱扣只�很小的比例。冈此，油管断裂成为汕管火效的一个主要形式，也是本文土要要研究的。年度��������油管火效数��注：比

8、例是指·�油管火效数的比例。破断油管运��．．��失效的技术资料及分析在主要从人庆采油����绽吹拇罅科贫嫌凸苤醒∪∈���其中包括以后将要进行断口观察的����堑脑诵泻褪�У脑�甲柿狭腥氡聿芬�中。 第一章新、泉型呼修