半包覆抽油杆修复工艺探讨

李会娟

摘 要：近年来，半包覆抽油杆与内衬油管的使用，可有效地解决管杆因偏磨及腐蚀造成的失效。半包覆抽油杆的使用后因外包裹层的松脱移位会造成作业吊卡无法使用，同时因移位造成杆体外露。外露处不具有防腐蚀、防偏磨功效；破损现象会造成继续使用时，破损脱落的聚乙烯材料落入抽油泵泵桶中造成卡泵或者造成固定凡尔无法关闭造成泵效降低；半包覆抽油杆外包覆物鼓包会造成油道截面减小造成生产管柱压力升高，不利安全生产等因素造成使用后不能再次使用。开展半包覆抽油杆修复可降低生产成本和减少新杆的采购，具有经济效益大，见效快的特点。

关键词：半包覆抽油杆、现状、对策、效果

一、半包覆抽油杆修井作业后再使用存在的问题

（1）、半包覆抽油杆防腐、防偏磨基理

半包覆抽油杆是通过在实心钢制抽油杆的杆体上包裹聚乙烯材料工艺制造的一种实心钢制抽油杆。通过抽油杆杆体外包聚乙烯材料可以杜绝采出液对杆体的腐蚀，而聚乙烯材料的耐磨性可以解决杆体的偏磨损坏。半包覆抽油杆连接接箍使用防腐蚀、防偏磨不锈钢材料加工。为便于修井作业抽油杆吊卡的使用，半包覆抽油杆局杆头圆弧过渡区处20cm处不能包裹聚乙烯材料，一般采用喷涂防腐材料或塑包一层防腐材料。通过一系列工艺加工后的抽油杆，具有防腐蚀，防偏磨功能，配合内衬油管的使用，对治理油井的偏磨、腐蚀效果较好。

（2）、半包覆抽油杆使用后存在的问题

由于半包覆抽油杆作为完井管柱生产过程中，需在高温产出液（尤其稠油注气后的开采）中使用，半包覆抽油杆在抽油机抽吸过程中，杆体与管柱内壁的频繁接触摩擦等因素，造成半包覆抽油杆外包裹层的松脱移位、破损、鼓包等现象出现。

（3）、半包覆抽油杆再使用存在的问题

外包裹层的松脱移位会造成作业吊卡无法使用，同时因移位造成杆体外露。外露处不具有防腐蚀、防偏磨功效；破损现象会造成继续使用时，破损脱落的聚乙烯材料落入抽油泵泵桶中造成卡泵或者造成固定凡尔无法关闭造成泵效降低；半包覆抽油杆外包覆物鼓包会造成油道截面减小造成生产管柱压力升高，不利安全生产。

二、半包覆抽油杆修井作业后再使用对策

针对半包覆抽油杆投产使用后存在杆体外包覆聚乙烯存在松脱移位、破损、鼓泡等现象，造成修井作业后不能再次下井使用的现象，急需对半包覆抽油杆开展修复工作。

（1）、半包覆抽油杆修复工艺

结合目前抽油杆修复工艺和标准，半包覆抽油杆修复工艺流程，如图（1）。

目前普通抽油杆修复设备和工艺较为成熟，杆体探伤机、抽油杆校直机、抽油杆拧扣机均有成型产品。开展半包覆抽油杆修复需要进行外包覆物的剥离工艺、抽油杆检测修复工艺、聚乙烯材料的外包覆等工艺。

（2）、半包覆抽油杆外包覆物剥离装置的研制

为做好半包覆抽油杆外包覆物的剥离工作的开展，我们现场对半包覆抽油杆进行剥离试验，用普通割纸刀进行人工切割和用起子从割缝处撬剥，可实现半包覆抽油杆的外包覆聚乙烯材料的剥离。采用割纸刀人工切割剥离存在效率低、费时、费力、不安全等多种弊端。为进一步夯实半包覆抽油杆外包覆聚乙烯材料的剥离工作，我们对半包覆抽油杆外包覆物剥离设备进行了设计。

设计方案一：半包覆抽油杆直线刀具切割剥离方案

借助人工利用割纸刀切割的思路，设计切割装置进行在线切割，利用半包覆抽油杆在线传动线和检测控制装置协同控制刀具进行直线切割剥离的设计方案。即半包覆杆在传输线上进入工位时，检测元件检测到杆的到位，控制气缸带动割刀卡抱半包覆抽油杆进行切割外包覆聚乙烯材料，来实现外包覆物的剥离。半包覆抽油杆直线刀具切割剥离方式装置结构示意图，见图（2）。传输线采用上下滚轮加紧传动的方式。

设计方案二：半包覆抽油杆滚刀切割剥离方案

利用气缸带动滚刀对半包覆抽油杆外包覆聚乙烯材料的剥离（滚刀采用现成的管切割刀具作为半包覆抽油杆外包覆聚乙烯材料切割剥离刀具），刀具的控制采用气缸控制方式，为保证滚刀切割的平稳性在管道前后加装扶正限位压紧滚轮。在线剥离传动装置采用上下滚轮加紧半包覆抽油杆传动方式。滚刀刀具结构示意图见图（3）。

设计方案三：半包覆抽油杆外包覆物撑开切割剥离方案

利用楔子撑开原理，设计半包覆抽油杆外包覆物撑开切割剥离方案，该方案是利用双气缸带动刀具，刀具楔形喇叭口先从半包覆抽油杆包覆物处将聚乙烯材料撑开，喇叭口外壁的刀具将撑开的聚乙烯材料切开，从而实现半包覆抽油杆外的聚乙烯材料的剥离。由于刀具环抱撑开所需阻力较大，半包覆抽油杆需要采用拖拉拖动方式。半包覆抽油杆外包覆物撑开切割剥离刀具示意图，见图（4）。

（3）、半包覆抽油杆外包覆物剥离方案优选

方案一和方案二采用气缸控制割刀进行切割的方式，由于半包覆抽油杆的外包覆聚乙烯材料具有耐磨、耐腐蚀特性，材质较结实，要求割刀刀刃锋利（也就是说刀刃薄），刀具加持气缸加压力度适中，否则刀具无法切割开聚乙烯材料。同时半包覆抽油杆在线剥离和

杆体的直线度现状，导致杆体存在抖动性，易导致刀具舍刃。此外刀具气缸加持力过大会导致刀具割破半包覆物后会对杆体的伤害。采用滚轮上下加紧传动方式，在阻力过大或杆体油污过多时（摩擦系数减小）会造成传动拖动力不足，半包覆抽油杆在线不走的现象发生。方案三采用外包覆物撑开切割剥离方式，楔形装置外包抽油杆（与所剥离半包覆抽油杆杆体直径相同）不会造成剥离半包覆抽油杆外包覆物时造成对抽油杆杆体的损伤。只是采用该方案所需半包覆抽油杆的拉拔托动力较大，需设计拉拔拖动机构。综合以上分析，优选方案应采用方案三。

三、效果分析

半包覆抽油杆外包覆物的剥离装置的设計研制成功，经试运行一个月时间，使用效果良好，操作安全顺利，装置运转正常 ，半包覆抽油杆剥皮装置的研制，可以轻松剥除破损的半包覆抽油杆的外皮，使停用的半包覆抽油杆可以重新利用，大大减少了物料消耗，节约了生产成本。并且该装置设计简单，操作便捷，安全高效，具有很好的推广应用价值。