采油機械抽油泵常見故障分析及對策研究

陳心桐

大慶油田有限責任公司天然氣分公司六大隊南壓淺冷站

采油機械抽油泵常見故障分析及對策研究

陳心桐

大慶油田有限責任公司天然氣分公司六大隊南壓淺冷站

隨著科技的進步，大量先進技術(shù)及機械被應(yīng)用，采油機是油田采油作業(yè)中重要的設(shè)備。抽油泵采油是目前油田中最為普遍的采油方法，得到廣泛的應(yīng)用，并為油田事業(yè)獲得較大的經(jīng)濟效益。目前，抽油泵采油作業(yè)在油田中應(yīng)用受到一定的限制，主要是由于抽油泵采油過程受到砂、蠟、氣油等物質(zhì)的損害，使泵的外部及內(nèi)部受到一定程度的損害，影響采油機的運作。文章探討了油田中采油機的使用情況，并研究了采油機目前受到的影響的原因，對于采油機存在的主要故障進行研究，并利用實踐總結(jié)出一些解決采油機故障的對策，供相關(guān)人士參考。

采油機；故障；原因；對策

前言

油田在采油過程中，出現(xiàn)故障的頻率不斷增加，使采油操作的受到一定的限制，不僅使采油機的作業(yè)加重，增加油田企業(yè)額外資金的投入，還造成油田采油的產(chǎn)量受到一定的影響。在采油機操作過程中，經(jīng)常出現(xiàn)閥門斷開、脫落，凡爾刺漏以及活塞被卡的現(xiàn)象，這些故障的產(chǎn)生時采油機出現(xiàn)故障的主要原因，給采油機帶來較大的損害。本文對于深井抽油泵井下操作過程中出現(xiàn)的故障進行探討，分析了抽油泵在操作過程當中出現(xiàn)閥罩脫落等現(xiàn)象的主要原因，并展開了一系列的井下故障的分析及治理工作，隨著我國科技的發(fā)展，大量新進技術(shù)及工藝趨于完善，文章運用先進的操作手段展開了采油機故障的治理工作，減少井下采油操作過程中的故障的產(chǎn)生，從而增加油田企業(yè)的經(jīng)濟效益。

一、抽油泵整體工作狀況及影響因素

為了保持油田穩(wěn)產(chǎn)，多年來油田采取多種工藝措施，使油井產(chǎn)量穩(wěn)中有升，在工藝措施中，除機械工藝外。酸化、擠堵、含水上升等化學藥品的進入造成腐蝕加快，抽油桿、抽油泵斷脫、管桿偏磨、管泵漏失等井下泵故障明顯增加，油井檢泵周期明顯縮短。抽油泵是機械采油工藝的心臟環(huán)節(jié)，其質(zhì)量的好壞直接影響到原油產(chǎn)量，針對抽油泵環(huán)節(jié)，我們通過調(diào)查分析研究發(fā)現(xiàn)，提高泵筒-柱塞運動副和各閥、罩組件的耐久性，以適應(yīng)各種復(fù)雜開采條件，是提高檢泵周期的有效方法。

經(jīng)過對于拆檢泵的分析，抽油泵被砂堵塞的部分占41%，嚴重影響抽油泵的質(zhì)量，是采油機出現(xiàn)故障的重要原因。這一故障屬于地層故障，通過對于地層砂的控制機防砂工藝的加強能夠使這一現(xiàn)象得到控制。閥罩脫落、凡爾刺漏等綜合因素占51%，這些部分是影響采油機質(zhì)量的主要因素。因此，提高采油機質(zhì)量的關(guān)鍵在于控制高泵筒、閥門及柱塞運動的質(zhì)量及耐久性，能夠良好的提高采油機的質(zhì)量。

二、抽油泵故障問題原因分析

1.閥罩斷脫扣產(chǎn)生的原因：防沖距調(diào)整不合理，產(chǎn)生頻繁碰泵，造成斷脫：嚴重腐蝕，造成薄弱點，腐蝕斷脫：本身材質(zhì)因素，疲勞斷脫；交變載荷造成閥罩斷脫。

2.柱塞、裂筒拉傷原因：間隙配合過小，得不到原油充分潤滑，反復(fù)磨損造成拉傷：裂砂、地層砂進入泵筒，產(chǎn)生磨損造成拉傷；柱塞、泵筒本身表面強化處理工藝不到位：化學腐蝕磨損造成的拉傷。

3.凡爾刺漏原因分析：高溫高壓液體流在凡爾球、座表面形成噴射作用；凡爾的不正常開啟，加劇了噴射作用的產(chǎn)生，使凡爾刺漏；化學腐蝕

4.卡泵原因分析：泥砂管垢卡泵；本身結(jié)垢卡泵；間隙選擇不合理，間隙過小造成卡泵。

三、抽油泵故障問題解決對策

1.閥罩斷脫的解決對策和要達到的目標

1）主要對策：操作認真且嚴格按照規(guī)范執(zhí)行標準的扭矩。2）材料的選擇應(yīng)該選擇防腐蝕性的材料，運用不銹鋼3Cr13-4Cr13凡爾罩，能夠減少材料被腐蝕，提高采油機的抗腐蝕能力。3）清晰絲扣過程中，應(yīng)該嚴格控制清洗劑的合格與標準性，采用專門清洗劑進行清洗，涂厭氧膠粘結(jié)。4）防沖距的調(diào)整方面，應(yīng)該嚴格按照規(guī)定將防沖距進行合理的調(diào)整，避免其碰泵頻率的增加。5）對于φ38mm、φ44mm泵應(yīng)該進行大量的推廣及應(yīng)用加長的活塞，改善其操作效果。6）加強采油機技術(shù)及操作工藝，研發(fā)出能夠防止脫落現(xiàn)象的技術(shù)控制閥門罩。

主要目標：利用新技術(shù)的應(yīng)用及新工藝的研發(fā)，采用最新的材料進行控制，減少抽油泵閥罩的脫落及斷開現(xiàn)象，增強材料的耐久性及防腐蝕性，并加強材料質(zhì)量，提高拉伸強度，與新工藝相結(jié)合，采取最新的綜合型方式避免脫落現(xiàn)象的發(fā)生，改善采油機操作。

2.柱塞泵筒拉傷的解決對策和要達到的目標

主要對策：1）增強柱塞泵筒的修復(fù)功能，保證其在操過程當中根據(jù)操作所需調(diào)整出合理的泵間隙。2）增強柱塞泵的防砂功能，有效控制砂進入泵內(nèi)，防治砂堵塞造成的危害。3）增強泵及其配件的質(zhì)量，合理選用泵及配件，提高質(zhì)量保障。4）設(shè)計方面，應(yīng)該提高設(shè)計工藝，優(yōu)化施工的設(shè)計方面，合理設(shè)計技術(shù)及工作對于各個組件的應(yīng)用，避免對泵造成損害。

主要目標：運用先進的技術(shù)手段及工作，將柱塞拉上現(xiàn)象進行控制，提高泵的材料及質(zhì)量，加強活塞運動過程中的保護工藝，增加泵的耐久性。

3.凡爾刺漏的解決對策和要達到的目標

對策：（1）采用多凡爾技術(shù)，提高抗疲勞磨損的能力，提高抗噴射能力。（2）提高施工質(zhì)量標準，減少閥罩的損壞（采用摩擦管鉗），保證閥球正常開啟。

目標：通過技術(shù)手段的運用，使凡爾達到不刺、不漏。

4.卡泵的解決對策和要達到的目標

對策：1）合理選擇配合間隙，減少卡泵現(xiàn)象發(fā)生。2）加強措施工藝，減少泥砂、管垢進入泵簡。3）提高注水質(zhì)量，減少結(jié)垢現(xiàn)象。

目標：通過措施工藝手段，減少卡泵現(xiàn)象發(fā)生。

四、結(jié)論

綜上所述，應(yīng)該及時處理采油機經(jīng)泵的故障問題，及時作出診斷并進行改善。首先，采油人員應(yīng)該準確分析采油工作中各項操作的準備情況，準確了解各個抽油機的狀況，并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)檔案將抽油過程進行全程記錄，并將地面抽油工程、采油工程及油藏地質(zhì)的現(xiàn)象與相應(yīng)的技術(shù)向結(jié)合，實現(xiàn)操作的最優(yōu)化。在深井操作作業(yè)中，應(yīng)該注重生產(chǎn)及資料數(shù)據(jù)的整理，保證井下故障診斷的有效性。

井下故障分析中，主要工作是做好相應(yīng)的記錄，將各項操作的現(xiàn)象及基礎(chǔ)資料進行整理，包括產(chǎn)液量、含水情況、電流、電壓及液面等部分。并根據(jù)記錄做好相應(yīng)的驗證，檢驗洗井、憋壓及碰泵情況。在井下故障分析過程中，重要的一點是保證資料及數(shù)據(jù)的整理符合實際，具有一定的準確性。

[1]李憲福.閥外置式小排量抽油泵的設(shè)計及性能仿真分析[D].哈爾濱工程大學2011

[2]高平.小直徑抽油泵系統(tǒng)設(shè)計與分析[D].西安石油大學2013