淺析深井抽油泵失效分析及控制對策

陳悅（遼河油田鉆采工藝研究院，遼寧盤錦 124010）

淺析深井抽油泵失效分析及控制對策

陳悅（遼河油田鉆采工藝研究院，遼寧盤錦 124010）

隨著原油消耗量的增加，采油作業(yè)的工作強度不斷加大，給抽油泵工作的正常運行帶來壓力。抽油泵在長時間的超負荷條件下工作，易發(fā)生工作失效或停止的狀況。大量數(shù)據(jù)分析和現(xiàn)場維修表明，抽油泵失效通常與自身的特殊結構有關，文章針對抽油泵的組成部分，對相應的失效原因進行分析，并提出了幾點改進措施和控制對策，經(jīng)過初步的小規(guī)模實踐應用，取得了較好的效果。

抽油泵；正常運行；失效原因；控制對策

1 抽油泵的結構與正常工作條件

普通的抽油泵大致由四部分組成：泵筒、吸入閥、活塞、排除閥。在原油開采中，由于井下作業(yè)條件的特殊性，抽油泵增加了固定閥、閥球、閥座和閥罩等專業(yè)裝置。抽油泵的失效通常與這些構成部件緊密相關。

首先，一臺運行良好的深井抽油泵，需要對各部位進行嚴格密封，保證在工作時對原油的正常吸入與排出。其次，必須時刻保持泵內(nèi)液體的飽滿度，一旦泵內(nèi)檢測到氣體的出現(xiàn)，應立即停止機器運行，及時排除氣體。否則在高壓強條件下可能會使泵筒斷裂甚至發(fā)生爆炸。再次，應使活塞的有效沖程盡量長。在有效的活塞沖程距離內(nèi)，相同條件下，較長的活塞沖程可以增加原油的吸入與排出量，減少抽油泵的工作頻率。最后，為了防止撞擊固定凡爾，還應調節(jié)好防沖距。

2 抽油泵失效原因分析

2.1 抽油泵斷失效原因分析

抽油泵工作過程中出現(xiàn)斷裂，通常分為兩種情況：柱塞上游動閥罩斷和上接頭斷。前面提到，抽油泵處在高壓強的條件下運行，經(jīng)常處于超負荷工作狀態(tài)，在此種狀態(tài)下，油泵內(nèi)部的活塞上接頭受到壓力最為明顯。近年來，隨著生產(chǎn)工藝的不斷改進，許多零部件的性能和質量都有了較大的改善，部分企業(yè)在進行油泵部件更換過程中，忽視了新零件與原有設備的磨合度，導致新舊設備的不對接，在受到油泵內(nèi)部液體的壓力沖擊后，就會出現(xiàn)部件之間的空隙，導致氣體的滲入。當氣體值達到油泵的承載上限，就會引起抽油泵筒的斷裂事故。

造成抽油泵斷的原因與加工工藝，泵的自身質量，安裝方法也有較大關系。通過相關報道了解，某采油廠的合作企業(yè)由于在設備的生產(chǎn)過程中使用了不規(guī)范的測量標準，導致出廠的零件沒有達到采油廠的原有要求，在后期的材質熱處理過程中，質檢人員對發(fā)現(xiàn)的問題沒有及時上報，致使該采油廠不得不中止采油工作，造成了巨大的經(jīng)濟損失。

2.2 抽油泵脫失效原因分析

抽油泵脫扣部位主要是游動閥罩脫扣和固定閥壓緊接頭脫扣。這里所說的游動閥罩脫扣與上面提到的柱塞上游動閥罩斷不同，此類問題通常是由油泵的防沖撞距離設置不合理造成的。經(jīng)過相關實驗測試，油泵的防沖撞的最大距離應不超過本身有效長度的三分之一，距離過小就會使游動閥罩受力不均，造成游動閥罩的脫落，嚴重的還會發(fā)展破裂現(xiàn)象。距離過大則會導致滑桿和上游動閥罩的結合處從過盈配合轉化為間隙配合，導致抽油泵的失效。

另外，抽油泵的正常工作需要桿柱的相互配合，如果桿柱出現(xiàn)磨損或匹配度不合適，就會使柱塞在運行過程中受到的阻力變小，極易滑動。遇到液體沖擊后會使柱塞脫離泵筒，引起上游動閥罩脫扣。

2.3 抽油泵漏失效原因分析

此類原因又可細分為兩種：固定閥座受刺造成泵漏和壓緊接箍的粘接工藝和螺紋加工技術上存在問題。

對于固定閥的使用標準有相應的行業(yè)規(guī)范，嚴格按照規(guī)定所述生產(chǎn)使用即可。對于后者出現(xiàn)的問題，需要在設備的對接過程中，注意接頭處的粘接工作，務必做到高質量的密封性，對接完成后，應對部分樣品做破壞性試驗，以確保能夠在高壓強條件達到完美密封。對于螺紋加工技術再次不做贅述，國家出臺的深井油泵設備管理細則都做了具體要求，只要嚴格執(zhí)行要求標準，即可保證正常條件下的施工安全。

3 抽油泵失效控制措施

3.1 改進深井抽油泵工藝設計

原有的油泵雖然能夠保持正常的工作，但是對于目前原油開采的復雜程度已經(jīng)很難完全適應。相關部門應在國家的政策支持下，積極配合研發(fā)部門，提供較多的抽油泵工作資料，便于研發(fā)人員進行細節(jié)完善。不僅要在油泵的質量上做到提高，還要在細節(jié)上進行優(yōu)化。

3.2 加強抽油泵質量管理

由于油泵工作條件的特殊性和在采油過程中體現(xiàn)的重要性，時刻維護和檢修抽油泵就變得非常重要。盡快建立起一支專業(yè)能力強、綜合素質高、吃苦耐勞的油泵維護團隊，利用現(xiàn)代高新技術，將人工檢修與電腦數(shù)據(jù)分析相結合，對采集到的信息綜合對比分析，便于專業(yè)技術人員進行研究。通過專業(yè)團隊對油泵質量的管理，實現(xiàn)油泵的穩(wěn)定運行。

3.3 加強采油設備的環(huán)境安全

通常來講就是做好油泵內(nèi)部和周圍環(huán)境的清潔和保護工作。考慮到油泵所處環(huán)境的特殊性，長期的原油污染會給油泵的正常運行帶來危害，嚴重情況時可能會使油泵阻塞或停止運行。在對油泵進行定期的安全檢測時，可以順便進行簡單的清潔工作。對于井筒較臟的油井作業(yè)時，要求洗井。對于井下有落物或出砂的油井，泵下要求接繞絲篩管，防止臟物進入泵內(nèi)，采用防砂泵或雙固定閥抽油泵。

4 提出的幾點建議

4.1 為提高油井泵效，油井應有足夠的沉沒度

4.2 相關原因開采企業(yè)應根據(jù)企業(yè)實際情況，合理安排開采進度，避免設備的超負荷運行。

4.3 注意泵筒的磨損程度，筒壁厚度低于有關行業(yè)標準要做到及時更換。

4.4 深井抽油泵在入井前，先要進行試泵工作。

4.5 做好抽油泵的固定工作，避免因內(nèi)部液體沖擊和外力因素導致的位置錯位。

［1］曹廣超，付海軍，趙韓生，毛智慧.抽油泵故障要因分析及對策［J］.化學工程與裝備，2011（5）.

陳悅（1989-），女，遼寧盤錦人，助理工程師，本科，主要從事井下工具和井口設備研究。