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[摘 要]在油田油水井开发生产中，因油管损坏失效造成的油水井停井很多，且造成的经济损失较大。结合生产实际归纳油管失效的原因有：斜扣硬上致使油管丝扣损坏；滑道对油管的损坏；击打、碰撞、咬伤使油管造成损坏；也有操作不当、油管材质低劣、加工工艺不合格造成的损坏等。在分析各种损坏的原因的基础上，提出四条措施预防此类故障发生，对油田生产管理有一定的借鉴作用。
[关键词]油管 失效 损坏 丝扣
中图分类号：U464 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）09-0043-01
一、研究背景
胜利油田经过几十年的开发，目前已进入高含水开发后期。一方面剩余油主要分布于低压低渗透潜力储层，造成泵挂越来越深；另一方面，随着多年的开发，井内射开小层较多，而胜坨油田非均质性较为严重，层间差异较大，为充分发挥油层潜力，必须实施分采分注，因为井下管柱的工作条件日益恶劣，油水井作业频繁，油管损伤失效是油水井作业的主要原因之一。因此，分析油管损坏失效机理，找出预防措施，对于延长油井生产周期，提高经济效益有着十分重要的意义。
二、油管失效原因分析
1 现场施工操作对油管造成的损坏
1.1 斜扣硬上致使油管丝扣损坏
上一根公扣与下一根母扣同时损坏，丝扣损坏段从丝扣始端开始逐渐均匀推进，并且从始端向末端刮削前进，在损坏段表面覆有环状或长条丝状铁丝，损坏的丝扣段表面与油管本体表面平行，无坑孔变形。
分析其原因主要是：
（1）由于修井时井架竖立不正，使游动滑车在自重静态下与井口中心线不在一条直线上，当油管悬吊起时，在自重作用下而偏离井口，上扣时便出现斜扣；
（2）游动滑车虽与井口对正，但由于滑车摆幅较大，未等滑车静止便进行上扣，出现斜扣；
（3）游动滑车下放过低甚至压在油管上端而出现斜扣；
（4）油管弯曲在上扣时出现斜扣。
1.2 滑道滑行对油管的损坏
（1）油管在滑道上滑行时，当滑行油管长度大于滑道长度时，滑行时对丝扣损坏很大。小滑车中心部位的胶皮由于长期使用已经损坏，不能有效的保护油管的丝扣部位。
（2）油管滑行时对滑道油管的损坏。由于油管在滑道上滑行，从而使滑道油管本體形成痕迹，随着滑行根数增加，沟痕越深。而且这样的沟痕通常表现为越靠近井口，沟痕越浅。
分析其原因主要是：各基层作业施工小队主要领导责任心不强，队伍管理制度不健全，职工质量意识淡薄，使职工的低标准、老毛病、坏习惯没有彻底根除；没有严格执行井下作业施工质量标准，没按“三标”施工；新作业、新形象没有得到充分的体现。
1.3 由于击打、碰撞、咬伤等使油管失效
（1）作业时由于击打、碰撞在油管表面留下内陷的坑痕，导致管径缩小，活塞通不过造成工序返工或勉强通过而加剧杆、管摩擦导致漏失。同时击打、碰撞使油管表面的防护层脱落，被腐蚀介质腐蚀，造成油管失效加速。
（2）由于液压钳打滑，将油管表面保护层刮削掉，引起腐蚀加剧；频繁作业屡次在同一部位咬伤、刮削使管壁变薄，引起本体漏失甚至在负荷过大时从该处断裂。如ST3-5-790井作业时，由于液压钳打滑导致部分油管不同程度地被咬伤。
（3）解卡、打捞造成管柱强度变化。由于套管变形或井下管柱失效，管柱被卡或脱落，活动解卡时大力上拔和快速下放管柱，造成疲劳破坏。脱落的管柱在脱落时弯曲变形，甚至蹲成麻花状，导致油管变形，无法再用。
2 磨损致使油管失效
2.1 套管对油管的磨损
由于井斜、地层的蠕变，套管弯曲变形形成“拐点”，使油管产生弯曲，再加上油管随抽油杆运动而不断转动或伸缩，从而造成油管外壁与套管的严重磨损。
2.2 抽油杆对油管的磨损
抽油杆在油管内不断往复运动，有时会造成严重的杆管偏磨。造成这种后果的主要原因首先是油管的弯曲；其次，油井泵挂越深，杆管偏磨越严重，泵挂深，抽油杆柱的负荷增大，抽油杆疲劳强度降低快，抽油杆柱在下行弯曲时与油管内壁接触面的应力增大，导致偏磨加剧；再次，油井生产过程中，冲次越快，对杆管偏磨也会造成较大影响。
3 腐蚀致使油管失效
当井内存在大量产出水时，水会直接接触金属，腐蚀速度增加。摩擦的润滑剂由原油变为产出水，由于失去原油的润滑作用，油管内壁和抽油杆磨损速度加快，磨损严重。在这些因素的综合作用下，油管金属不断被井液腐蚀，特别是当油管遭受击打、碰撞和咬伤表面防护层、露出内层金属时腐蚀加剧，在油管表面形成不同形状、体积的腐蚀，造成油管漏失。
4 材质以及加工工艺不合格对油管的损坏
（1）由于油管的材质或加工工艺不合格，使油管的强度、防腐、耐磨等性能降低或温度骤变时因伸缩系数不同而出现弯曲。
（2）因油管丝扣扣型及锥度不合格，致使其母扣不能很好的配合，丝扣密封性差，造成油管漏失。
（3）简单的修复油管，不仅丝扣不合格，而且未经任何强度处理便投入使用，经多次作业后，丝扣严重磨损，出现漏失甚至脱落。
三、油管损坏造成失效的防范措施
根据油管失效机理分析，结合生产实际，应采取以下措施来预防油管失效：
1 加强油管作业管理
加强作业质量管理和监督，避免人为因素损害油管；杜绝斜扣硬上、丝扣猛上，击打、碰撞、液压钳咬伤油管；平稳操作，严禁高速起、下钻，避免造成磕碰、顿钻等事故的发生。另外，针对提下内衬管施工，采取在小滑车上加胶皮护垫，转运内衬管使用丝扣护帽等措施，来保护内衬管丝扣。施工中严格按照井下作业操作规程施工，将作业工序质量控制点分解到岗位，提高措施井和维护井作业效果，延长油水井的寿命。 2 有效治理杆管偏磨
由于井况造成的抽油杆偏磨现象是无法避免的，通过使用防偏磨工艺可有效减缓偏磨现象，加强地层压力回升，合理控制油井沉没度，上提油井泵挂，可有效降低抽油杆应力，相应的可有效降低杆管之间的摩擦力，是减缓抽油杆偏磨的一个重要途径。
在杆管偏磨治标技术上，主要从延长抽油杆和油管的磨损时间上考虑，这些技术包括：使用内衬管完井、杆柱扶正、抗磨副、小直径接箍、纺锤接箍等。
3 采取防腐措施
使用外加厚油管，因为外加厚油管是加厚油管的螺纹端，即增大螺纹外径，可以增加螺纹处的有效承载面积，降低螺纹处的平均应力水平，减少油管的断裂失效。防腐油管种类有很多，例如脉冲真空氮化防腐油管、涂料油管、自催化镍-磷合金镀层防腐管等，根据不同的油井情况选择相应的防腐油管类型。还可以应用缓蚀剂，减缓井液腐蚀的影响。
4 控制油管质量
控制油管螺纹的加工质量，匹配管箍的锥度，保证加工尺寸精度和表面粗糙度等达到标准。在采购、加工油管时，对油管螺纹的质量、规格要求按照API标准写入合同文本，并与乙方签定风险合同，由技术监督部门、使用单位和采购单位三家共同对产品质量进行检查、验收，实施风险评价，加强对油管螺纹的装配监督管理，从而延长油管的使用寿命降低生产成本，减少维修次数，提高经济效益，从本质上解决油管螺纹易粘扣及不耐用的问题。
四、结论和建议
油管失效是井下作业施工重要原因之一，因此，油管质量是直接关系到井下作业施工质量，也是直接关系到是否能创造良好的经济效益的重要原因之一。油管故障原因分析及防范措施能起到一定的借鉴作用。因此，在日常工作中应该提高作业质量，可以避免由人为因素造成的油管失效；加强偏磨井的综合治理，可有效减缓磨损速度，延长油管使用寿命；确保油管材料硬度，改进加工工艺，避免使用劣质油管；优化施工设计，加强油水井日常维护管理，延长生产周期，是保护油管的重要途径；建立一套完整的油管鉴定及管理体系，确保油管的质量和合理使用。
参考文献
[1] 李鹤林.石油管柱失效分析及预防[M].北京：石油工业出版社.1999.
[2] 崔旭明.油管的疲勞强度分析[J].应用力学学报，2003，20（1）：128—132.
[关键词]油管 失效 损坏 丝扣
中图分类号：U464 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）09-0043-01
一、研究背景
胜利油田经过几十年的开发，目前已进入高含水开发后期。一方面剩余油主要分布于低压低渗透潜力储层，造成泵挂越来越深；另一方面，随着多年的开发，井内射开小层较多，而胜坨油田非均质性较为严重，层间差异较大，为充分发挥油层潜力，必须实施分采分注，因为井下管柱的工作条件日益恶劣，油水井作业频繁，油管损伤失效是油水井作业的主要原因之一。因此，分析油管损坏失效机理，找出预防措施，对于延长油井生产周期，提高经济效益有着十分重要的意义。
二、油管失效原因分析
1 现场施工操作对油管造成的损坏
1.1 斜扣硬上致使油管丝扣损坏
上一根公扣与下一根母扣同时损坏，丝扣损坏段从丝扣始端开始逐渐均匀推进，并且从始端向末端刮削前进，在损坏段表面覆有环状或长条丝状铁丝，损坏的丝扣段表面与油管本体表面平行，无坑孔变形。
分析其原因主要是：
（1）由于修井时井架竖立不正，使游动滑车在自重静态下与井口中心线不在一条直线上，当油管悬吊起时，在自重作用下而偏离井口，上扣时便出现斜扣；
（2）游动滑车虽与井口对正，但由于滑车摆幅较大，未等滑车静止便进行上扣，出现斜扣；
（3）游动滑车下放过低甚至压在油管上端而出现斜扣；
（4）油管弯曲在上扣时出现斜扣。
1.2 滑道滑行对油管的损坏
（1）油管在滑道上滑行时，当滑行油管长度大于滑道长度时，滑行时对丝扣损坏很大。小滑车中心部位的胶皮由于长期使用已经损坏，不能有效的保护油管的丝扣部位。
（2）油管滑行时对滑道油管的损坏。由于油管在滑道上滑行，从而使滑道油管本體形成痕迹，随着滑行根数增加，沟痕越深。而且这样的沟痕通常表现为越靠近井口，沟痕越浅。
分析其原因主要是：各基层作业施工小队主要领导责任心不强，队伍管理制度不健全，职工质量意识淡薄，使职工的低标准、老毛病、坏习惯没有彻底根除；没有严格执行井下作业施工质量标准，没按“三标”施工；新作业、新形象没有得到充分的体现。
1.3 由于击打、碰撞、咬伤等使油管失效
（1）作业时由于击打、碰撞在油管表面留下内陷的坑痕，导致管径缩小，活塞通不过造成工序返工或勉强通过而加剧杆、管摩擦导致漏失。同时击打、碰撞使油管表面的防护层脱落，被腐蚀介质腐蚀，造成油管失效加速。
（2）由于液压钳打滑，将油管表面保护层刮削掉，引起腐蚀加剧；频繁作业屡次在同一部位咬伤、刮削使管壁变薄，引起本体漏失甚至在负荷过大时从该处断裂。如ST3-5-790井作业时，由于液压钳打滑导致部分油管不同程度地被咬伤。
（3）解卡、打捞造成管柱强度变化。由于套管变形或井下管柱失效，管柱被卡或脱落，活动解卡时大力上拔和快速下放管柱，造成疲劳破坏。脱落的管柱在脱落时弯曲变形，甚至蹲成麻花状，导致油管变形，无法再用。
2 磨损致使油管失效
2.1 套管对油管的磨损
由于井斜、地层的蠕变，套管弯曲变形形成“拐点”，使油管产生弯曲，再加上油管随抽油杆运动而不断转动或伸缩，从而造成油管外壁与套管的严重磨损。
2.2 抽油杆对油管的磨损
抽油杆在油管内不断往复运动，有时会造成严重的杆管偏磨。造成这种后果的主要原因首先是油管的弯曲；其次，油井泵挂越深，杆管偏磨越严重，泵挂深，抽油杆柱的负荷增大，抽油杆疲劳强度降低快，抽油杆柱在下行弯曲时与油管内壁接触面的应力增大，导致偏磨加剧；再次，油井生产过程中，冲次越快，对杆管偏磨也会造成较大影响。
3 腐蚀致使油管失效
当井内存在大量产出水时，水会直接接触金属，腐蚀速度增加。摩擦的润滑剂由原油变为产出水，由于失去原油的润滑作用，油管内壁和抽油杆磨损速度加快，磨损严重。在这些因素的综合作用下，油管金属不断被井液腐蚀，特别是当油管遭受击打、碰撞和咬伤表面防护层、露出内层金属时腐蚀加剧，在油管表面形成不同形状、体积的腐蚀，造成油管漏失。
4 材质以及加工工艺不合格对油管的损坏
（1）由于油管的材质或加工工艺不合格，使油管的强度、防腐、耐磨等性能降低或温度骤变时因伸缩系数不同而出现弯曲。
（2）因油管丝扣扣型及锥度不合格，致使其母扣不能很好的配合，丝扣密封性差，造成油管漏失。
（3）简单的修复油管，不仅丝扣不合格，而且未经任何强度处理便投入使用，经多次作业后，丝扣严重磨损，出现漏失甚至脱落。
三、油管损坏造成失效的防范措施
根据油管失效机理分析，结合生产实际，应采取以下措施来预防油管失效：
1 加强油管作业管理
加强作业质量管理和监督，避免人为因素损害油管；杜绝斜扣硬上、丝扣猛上，击打、碰撞、液压钳咬伤油管；平稳操作，严禁高速起、下钻，避免造成磕碰、顿钻等事故的发生。另外，针对提下内衬管施工，采取在小滑车上加胶皮护垫，转运内衬管使用丝扣护帽等措施，来保护内衬管丝扣。施工中严格按照井下作业操作规程施工，将作业工序质量控制点分解到岗位，提高措施井和维护井作业效果，延长油水井的寿命。 2 有效治理杆管偏磨
由于井况造成的抽油杆偏磨现象是无法避免的，通过使用防偏磨工艺可有效减缓偏磨现象，加强地层压力回升，合理控制油井沉没度，上提油井泵挂，可有效降低抽油杆应力，相应的可有效降低杆管之间的摩擦力，是减缓抽油杆偏磨的一个重要途径。
在杆管偏磨治标技术上，主要从延长抽油杆和油管的磨损时间上考虑，这些技术包括：使用内衬管完井、杆柱扶正、抗磨副、小直径接箍、纺锤接箍等。
3 采取防腐措施
使用外加厚油管，因为外加厚油管是加厚油管的螺纹端，即增大螺纹外径，可以增加螺纹处的有效承载面积，降低螺纹处的平均应力水平，减少油管的断裂失效。防腐油管种类有很多，例如脉冲真空氮化防腐油管、涂料油管、自催化镍-磷合金镀层防腐管等，根据不同的油井情况选择相应的防腐油管类型。还可以应用缓蚀剂，减缓井液腐蚀的影响。
4 控制油管质量
控制油管螺纹的加工质量，匹配管箍的锥度，保证加工尺寸精度和表面粗糙度等达到标准。在采购、加工油管时，对油管螺纹的质量、规格要求按照API标准写入合同文本，并与乙方签定风险合同，由技术监督部门、使用单位和采购单位三家共同对产品质量进行检查、验收，实施风险评价，加强对油管螺纹的装配监督管理，从而延长油管的使用寿命降低生产成本，减少维修次数，提高经济效益，从本质上解决油管螺纹易粘扣及不耐用的问题。
四、结论和建议
油管失效是井下作业施工重要原因之一，因此，油管质量是直接关系到井下作业施工质量，也是直接关系到是否能创造良好的经济效益的重要原因之一。油管故障原因分析及防范措施能起到一定的借鉴作用。因此，在日常工作中应该提高作业质量，可以避免由人为因素造成的油管失效；加强偏磨井的综合治理，可有效减缓磨损速度，延长油管使用寿命；确保油管材料硬度，改进加工工艺，避免使用劣质油管；优化施工设计，加强油水井日常维护管理，延长生产周期，是保护油管的重要途径；建立一套完整的油管鉴定及管理体系，确保油管的质量和合理使用。
参考文献
[1] 李鹤林.石油管柱失效分析及预防[M].北京：石油工业出版社.1999.
[2] 崔旭明.油管的疲勞强度分析[J].应用力学学报，2003，20（1）：128—132.