抽油桿是抽油機井的細長桿件，它上接光桿，下接抽油泵起傳遞動力的作用。抽油桿單根長度為7.6或8米,材質一般是高碳鋼表面鍍硬鉻,在油管內用內螺紋箍一根根連接起來一直延伸到地下油層處的活塞上,通過往復運動來泵油.目前的油井長度一般在兩千米左右,以勝利油田為例,最深的以達三千余米.

　　關鍵詞：抽油桿,機械產品,論文發表

　　抽油桿的修復首先是要改善抽油桿表面質量，常規抽油桿經過高頻淬火加噴丸處理后，改變了零件表層的殘余應力狀態，將疲勞裂紋由表面驅趕到次表面上萌生，這樣不僅減少了疲勞裂紋，也降低了周圍介質對抽油桿的腐蝕，同時采用噴丸+表面高頻淬火的方法修復修復的抽油桿，其淬硬層的抗拉強度增高，淬硬層比心部具有更高的抗疲勞強度，而心部因其硬度低而具有良好的韌性，這種里韌外硬的抽油桿其疲勞壽命無疑會大為改善。

　　抽油桿是油田有桿采油中關鍵的機械產品之一，每年油田都投入大量資金用于抽油桿的采購和修復，對使用后的抽油桿進行修復，是油田降本增效的有效措施。現階段，油田抽油桿修復工藝主要分為兩類：一類屬于分揀類，只對抽油桿進行簡單清洗、表面檢驗和涂漆包裝，抽油桿使用性能沒有得到提高;一類屬于強化類，不僅對抽油桿進行分揀，還要通過表面噴丸強化、高頻淬火等措施，期望提高抽油桿的抗疲勞性能，從而提升抽油桿的使用性能，延長抽油桿的使用壽命，降低原油的開采成本。

　　1 抽油桿的主要失效形式

　　由于抽油桿的主要失效形式是疲勞斷裂或腐蝕疲勞斷裂，因此，抽油桿的修復主要是恢復其抗疲勞性能和抗腐蝕疲勞性能。疲勞失效的過程主要分為裂紋萌生、裂紋擴展和斷裂三個階段。各種研究表明，無論在有無腐蝕介質條件下，裂紋萌生階段都占整個疲勞壽命的主要部分，而疲勞擴展期的壽命只占總壽命的一小部分。因此，若防止疲勞斷裂，主要是防止疲勞裂紋的萌生。疲勞裂紋常常萌生在構件的表面，因為受彎曲應力或扭轉應力及其組合應力時，表面應力最大。即使受拉伸載荷作用，截面上處處承受均勻拉伸，但表面晶粒不受約束，易于塑性變形，這就為裂紋萌生提供了優于內部晶粒的條件。

　　2 修復熱處理工藝及其應用

　　表面高頻淬火的原理是利用高頻電流感應對抽油桿加熱，淬火，增加抽油桿表面的硬度，提高桿體機械性能，表面淬火后還應回火消除淬火應力，一般情況下采用自回火工藝。

　　我們挑選了5種不同廠家生產的抽油桿采用同一技術進行表面淬火+自回火處理，然后進行對比研究分析，以期找出在熱處理過程中存在的問題并進行分析。實驗數據見表1。

　　從表1數據可以看出：1#含碳量低表面淬火效果不良;2#基體組織含碳量低，調質后硬度較低，表面淬火后硬度提高;3#含碳量低，表面淬火效果不佳;4#中碳鋼，表面淬火效果好;5#含碳量到一定程度，基體調質后具有一定的硬度，表面淬火后硬度較高，但是加熱溫度略顯不足，表面硬度不能達到要求。對此，我們進行了以下的比較研究：

　　(1)根據基體金相組織分析，2#、3#、5#原桿進行了調質處理，而1#、4#原桿進行了正火或正火+回火處理，這兩種熱處理方式均有利于隨后的表面感應淬火處理，5種抽油桿經同一工藝處理后，表層組織均發生了轉變，其中，3#為回火索氏體，其余均為鐵素體+屈氏體，同時，4#樣品經熱處理后表面硬度得到了明顯提升。4#樣品表層組織為屈氏體+小量鐵素體，屈氏體組織很致密，具有較高的強度和硬度，并有比馬氏體好的韌性和塑性，硬度約為HRC35-45，根據碳鐵平衡相圖，材料含碳量越高，鋼組織中的滲碳體相越多，因此，隨著含碳量增高，鋼的強度、硬度增加，根據《舊抽油桿及其接箍修復與檢測技術條件》規定，經表面淬火處理的抽油桿，表面硬度應〉35HRC，有上述實驗數據，可見，僅4#符合要求，通過以上分析，我們可以得出中碳鋼適于進行表面淬火處理，并能取得較好的效果，能有效提高桿體表面質量。(2)由于淬火后，材料存在較高的內應力，所以，現在抽油桿經淬火后應該進行自回火處理以細化組織，消除應力。現在修復抽油桿廠家多采用空冷自回火工藝。回火溫度的不同會影響鋼材的組織，高溫回火，易形成回火索氏體，該組織具有良好的韌性，但硬度較低，低溫回火，易形成馬氏體，該組織硬度高，但韌性差，中溫回火，易形成回火屈氏體，該組織既有良好的韌性，也具有較高的硬度。自回火就是當淬火后尚未完全冷卻，利用在工件內殘留的熱量進行回火。空冷自回火不僅簡化了工藝，而且節省了設備投資，但自回火的工藝不易掌握。

　　由于回火處理具有時間越短、溫度越低，回火后硬度越高的特點，所以，采用空冷自回火工藝時，應根據不同的環境溫度和淬火溫度進行合理調整，以期取得抽油桿修復的最佳效果。如3#樣品，熱處理后表層組織為回火索氏體，即表明該樣品在回火過程中，溫度過高，從而形成了該組織。