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(jié)構(gòu)有關(guān)，文章針對抽油泵的組成部分，對相應(yīng)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(yīng)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(jié)構(gòu)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(gòu)成部件緊密相關(guān)。

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(yīng)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(yīng)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(yīng)調(diào)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(zhì)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(shè)備的磨合度，導(dǎo)致新舊設(shè)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(dǎo)致氣體的滲入。當(dāng)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(zhì)量，安裝方法也有較大關(guān)系。通過相關(guān)報道了解，某采油廠的合作企業(yè)由于在設(shè)備的生產(chǎn)過程中使用了不規(guī)范的測量標(biāo)準，導(dǎo)致出廠的零件沒有達到采油廠的原有要求，在后期的材質(zhì)熱處理過程中，質(zhì)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(shè)置不合理造成的。經(jīng)過相關(guān)實驗測試，油泵的防沖撞的最大距離應(yīng)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(dǎo)致滑桿和上游動閥罩的結(jié)合處從過盈配合轉(zhuǎn)化為間隙配合，導(dǎo)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(shù)上存在問題。

對于固定閥的使用標(biāo)準有相應(yīng)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(shè)備的對接過程中，注意接頭處的粘接工作，務(wù)必做到高質(zhì)量的密封性，對接完成后，應(yīng)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(shù)再次不做贅述，國家出臺的深井油泵設(shè)備管理細則都做了具體要求，只要嚴格執(zhí)行要求標(biāo)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(shè)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(fù)雜程度已經(jīng)很難完全適應(yīng)。相關(guān)部門應(yīng)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(zhì)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(zhì)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(zhì)高、吃苦耐勞的油泵維護團隊，利用現(xiàn)代高新技術(shù)，將人工檢修與電腦數(shù)據(jù)分析相結(jié)合，對采集到的信息綜合對比分析，便于專業(yè)技術(shù)人員進行研究。通過專業(yè)團隊對油泵質(zhì)量的管理，實現(xiàn)油泵的穩(wěn)定運行。

3.3 加強采油設(shè)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?？紤]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(yīng)有足夠的沉沒度

4.2 相關(guān)原因開采企業(yè)應(yīng)根據(jù)企業(yè)實際情況，合理安排開采進度，避免設(shè)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(guān)行業(yè)標(biāo)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(dǎo)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(xué)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(shè)備研究。