Tách thanh vẫn là một trong những dạng hư hỏng tốn kém nhất trong các giếng bơm-dầm, thường xuất hiện dưới dạng đứt gãy do mỏi ở vai chốt sau nhiều tháng chịu tải trọng căng theo chu kỳ. Bởi vì dây thanh hút chạy bên trong ống sản xuất mà không có đường dẫn tải dư thừa nên một khớp nối rời buộc phải thực hiện toàn bộ công việc để câu dây và thu hồi máy bơm. Ước tính bơm chùm vẫn cung cấp năng lượng cho khoảng hai-trong số khoảng một triệu giếng nâng nhân tạo trên toàn thế giới, do đó, luyện kim thanh và hình học trực tiếp chi phối độ tin cậy nâng ở các mỏ đã trưởng thành.
Các lớp thanh hút và luyện kim vật liệu
API Spec 11B xác định các loại chính - K, C, D và H - được phân biệt bằng cường độ năng suất tối thiểu, độ bền kéo và khả năng chống ăn mòn. Thép cacbon và thép hợp kim được tôi và tôi luyện để phát triển cấu trúc vi mô martensite được tôi luyện đồng nhất, cân bằng độ bền với độ dẻo dai cần thiết để hấp thụ tải sốc khi đảo chiều hành trình. Việc bổ sung crom và molypden cải thiện khả năng làm cứng và phản ứng tôi luyện, cho phép nhà sản xuất đạt được sự kết hợp độ bền-độ bền cần thiết nhiều lần qua các lần gia nhiệt. Vật liệu cấp D mang lại khả năng chịu uốn tối thiểu là 115 ksi (793 MPa) và độ bền kéo tối thiểu là 140 ksi (965 MPa), trong khi Cấp H mở rộng khả năng chịu uốn lên 140 ksi (965 MPa) cho dịch vụ{13}tải sâu và cao.
Thân cần được sản xuất với chiều dài 25-foot và 30 foot (7,62 m và 9,14 m), với các thanh ngựa dài từ 2 đến 10 foot để điều chỉnh khoảng cách.
Đường kính thân tiêu chuẩn dao động từ 5/8 inch đến 1-1/8 inch, cho phép thiết kế dây côn phù hợp với tải trọng ở mỗi độ sâu.
Các loại cao hơn như H được dành riêng cho các giếng có độ sâu cực lớn hoặc tải nặng đẩy Loại D vượt quá phạm vi ứng suất cho phép.
Cuộc sống mệt mỏi và kỹ thuật bề mặt
Chế độ ứng suất chủ yếu là tải trọng dọc trục được đảo ngược hoàn toàn ở tần số bơm từ 6 đến 12 hành trình mỗi phút, do đó độ mỏi chi phối tuổi thọ của thanh truyền nhiều hơn cường độ tĩnh. Việc bắn xuyên qua bề mặt thân xe sẽ tạo ra một lớp dư nén giúp ngăn chặn sự hình thành vết nứt, đồng thời làm thẳng và đánh bóng một cách chính xác sẽ giảm thiểu các rãnh khía-vi mô đóng vai trò là vị trí bắt đầu. Bề mặt hoàn thiện trên thân máy được giữ ở mức dung sai tốt vì các vết mài do quá trình sản xuất để lại có thể trở thành vị trí bắt đầu mỏi khi chịu tải theo chu kỳ. Ứng suất của dây được đánh giá dựa trên biểu đồ Goodman đã sửa đổi, giữ cho ứng suất sử dụng cao nhất một cách an toàn dưới giới hạn độ bền cho cấp đã chọn và áp dụng các hệ số suy giảm cho các điều kiện sử dụng bị hạn chế. Các cuộc khảo sát lực kế que thường được thực hiện sau khi lắp đặt để xác nhận rằng tải trọng đỉnh vẫn nằm trong phạm vi thiết kế.
Tính toàn vẹn của kết nối thanh hút và khớp nối
Các đầu được rèn không phù hợp làm tăng diện tích mặt cắt ngang ở các chốt, giảm sự tập trung ứng suất cục bộ nơi phần thân chuyển sang kết nối có ren. Các sợi được-cán nguội thay vì được gia công, một quy trình hoạt động-làm cứng gốc ren và cải thiện khả năng chống mỏi của chính mối nối. Mômen xoắn-tạo chính xác cũng có vai trò quyết định không kém: các khớp nối-có mô men xoắn yếu sẽ lỏng ra dưới tải trọng tuần hoàn, trong khi-mômen xoắn quá mức sẽ làm căng các chốt và có thể tạo ra các vết nứt ở chân ren. Các khớp nối được cung cấp ở dạng lỗ-tiêu chuẩn và mỏng, với độ bền kéo phù hợp hoặc vượt quá thân thanh để bất kỳ hư hỏng nào xảy ra trong thanh, nơi dễ dàng phát hiện và kéo hơn.
Quản lý kích thước chuỗi và ăn mòn
Dây thanh thường là các thanh có đường kính - lớn hơn{1}}được làm thon dần về phía bề mặt và có kích thước nhỏ hơn về phía máy bơm - nên mọi khớp nối đều hoạt động trong một cửa sổ ứng suất tương tự. Trong các giếng sản xuất hydro sunfua, các thanh đặc biệt Cấp K hoặc DS{4}}có hàm lượng niken cao chống lại hiện tượng nứt do ứng suất sunfua và người vận hành thường bổ sung chất ức chế ăn mòn hoặc chọn các thanh được phủ cho chất lỏng có nhiều carbon dioxide và clorua-. Lớp phủ chuyển hóa photphat cải thiện độ bôi trơn trong quá trình-trang điểm, trong khi lớp phủ phun-kim loại hóa hoặc polyme tăng thêm khả năng chống ăn mòn trong nước sản xuất giàu clorua-. Thực hành thiết kế áp dụng hệ số dịch vụ từ 0,8 đến 0,9 cho các giếng bị ức chế và các giá trị thấp hơn khi không kiểm soát được sự tiếp xúc với chất ăn mòn, từ đó thu hẹp cửa sổ ứng suất cho phép tương ứng.
Kiểm tra độ bền kéo, va đập và độ cứng cộng với kiểm tra siêu âm hoặc hạt từ tính xác minh từng nhiệt trước khi vận chuyển.
Các dấu hiệu truy xuất nguồn gốc đầy đủ cho phép truy tìm mối nối bị lỗi theo chỉ số nhiệt của nó để phân tích nguyên nhân gốc rễ.
Đối với các giếng-được bơm bằng chùm tia vượt qua các giới hạn về độ sâu và tải trọng, thanh hút vẫn là liên kết quan trọng giữa bộ phận bề mặt và máy bơm hạ cấp, đồng thời việc lựa chọn cấp độ, xử lý bề mặt và chất lượng kết nối sẽ xác định khoảng thời gian liên kết đó duy trì. Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ với China Vigor theo số info@vigorpetroleum.com hoặc gọi +0086 29 81161513.
