新灘油田墾東32區(qū)塊螺桿泵井故障診斷研究

李斌

主題詞：螺桿泵;采油工藝;通稠油油藏

螺桿泵作為一種油田采油工藝技術(shù)，廣泛應(yīng)用于采油生產(chǎn)，螺桿泵的特點是體積小、工作噪音低、適用于原油粘度大、含砂高的油井。螺桿泵分為地面驅(qū)動螺桿泵和地下螺桿泵，由電控部分、地面驅(qū)動部分、井下螺桿泵及一些配套工具組成。螺桿泵采油系統(tǒng)的工作原理：通過地面驅(qū)動裝置驅(qū)動光桿轉(zhuǎn)動，通過中間抽油桿將旋轉(zhuǎn)運動和動力傳遞到井下轉(zhuǎn)子，使其轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子在定子中運轉(zhuǎn)過程中，在吸入端轉(zhuǎn)子與定子橡膠襯套內(nèi)表面間會不斷形成密封腔室，并向排出端推移，最后在排出端消失，油液在吸入端壓差的作用下被吸入，并由吸入端推擠到排出端，壓力不斷升高，原油被舉升至井口。

1基本情況

新灘油田墾東32區(qū)塊位于新灘油田中部，位于墾東凸起部分，屬高孔高滲普通稠油油藏。目前，KD32區(qū)塊油井總井123口，采用螺桿泵采油工藝的油井共23口。隨著螺桿泵采油工藝的逐漸成熟，螺桿泵的適用范圍也不斷擴大，由原來的單純適用螺桿泵的冷采工藝，逐漸發(fā)展成為適合稠油熱采的工藝，目前，23口螺桿泵油井包括冷采油井10口，熱采油井13口。

2螺桿泵采油井故障診斷及治理措施

螺桿泵采油井往往會因為地面驅(qū)動螺桿泵故障和井下桿管泵出現(xiàn)故障導(dǎo)致油井停產(chǎn)影響原油產(chǎn)量，我們加強螺桿泵油井的技術(shù)研究，將螺桿泵采油井的故障原因進行分類歸納，并制定出下一步的措施，減少故障的發(fā)生。

2.1地面驅(qū)動故障原因診斷及處理辦法

螺桿泵地面驅(qū)動常見的故障包括減速箱漏油、皮帶斷、電機燒、泵頭卡、減速箱溫度過高、棘齒剎車失靈等故障，具體原因分析及處理辦法如下：

（1）減速箱漏油：主要分為輸入端密封漏油、輸出端密封漏油、觀察窗漏油三類。針對輸入端密封漏油、輸出端密封漏油這類問題，分析原因為密封墊子磨損，可通過更換密封墊子解決漏油問題，但如果輸入、輸出軸在長期使用過程中出現(xiàn)軸承磨損，需要更換軸承或更換減速箱;觀察窗漏油原因一般是密封墊子老化或因減速箱溫度過高導(dǎo)致密封墊子失去彈性導(dǎo)致，如果是老化則更換密封墊子，另一種情況則要分析減速箱溫度過高的原因，采取措施，降低減速箱溫度，再更換密封墊子。

（2）皮帶斷：主要原因可分為使用時間長皮帶老化或負荷重?zé)龎膬深?，前一類直接更換皮帶，并定期檢查維護，后一類則需要分析負荷重的原因，采取降負荷措施。

（3）電機燒：主要原因分為老化和超負荷運轉(zhuǎn)燒壞兩類，前一種原因可更換電機，后一種原因要分析負荷重的原因，采取降負荷措施后再更電機。

（4）泵頭卡：泵頭卡的原因有兩種，一種是因減速箱齒輪損壞導(dǎo)致的泵頭卡，另外一種是井下轉(zhuǎn)子卡導(dǎo)致的泵頭卡，可通過卸除光桿負荷，盤動減速箱一端大皮帶輪來判斷卡的原因，減速箱齒輪卡需要更換地面驅(qū)動頭，井下桿柱卡要通過作業(yè)修泵來處理。

（5）減速箱溫度過高：一是油井負荷重，導(dǎo)致減速箱承受扭矩過大，減速箱溫度高，解決辦法為采取降低負荷的措施;二是螺桿泵減速箱呼吸閥堵塞，解決辦法為清理呼吸閥;三是機油變質(zhì)，潤滑變差，導(dǎo)致減速箱溫度過高。

（6）棘齒剎車失靈：主要原因是剎車緊固螺絲松或是剎車片磨損，解決辦法是緊固或更換剎車片。

2.2井下故障原因診斷及處理辦法

螺桿泵油井正常時油井供排關(guān)系協(xié)調(diào)，舉升系統(tǒng)各部件工作正常穩(wěn)定。具體表現(xiàn)為：泵效、沉沒度、電流等生產(chǎn)參數(shù)在正常范圍，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，參數(shù)沒有大幅度波動。

螺桿泵油井不正常時，故障原因有很多，井下常見的故障有：抽油桿斷脫、油管漏失、泵漏失、桿卡等。目前常用的故障診斷方法有電流法和憋壓法，電流法就是通過測試電機的工作電流，根據(jù)工作電流的大小來診斷油井工作狀況的方法。憋壓法就是通過關(guān)閉采油樹回壓閘門進行憋壓，通過觀察井口出油壓力（油壓）和套壓的變化進行診斷油井故障的方法。

（1）抽油桿斷脫

由于抽油桿負荷過大、磨損或誤操作等原因，引起抽油桿斷裂、脫扣或擼扣的情況。具體表現(xiàn)為：在短期內(nèi)，泵效大幅度下降，動液面迅速上升，電流下降甚至接近空載電流。同時也可以根據(jù)斷電停井時，光桿轉(zhuǎn)動是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，來驗證桿是否斷脫，如正轉(zhuǎn)，則桿斷脫，反轉(zhuǎn)或不轉(zhuǎn)，則桿未斷脫。

對策為撈桿換桿或是檢泵。

（2）油管漏失

管漏失是由于油管壁上存在漏點或裂縫造成的?，F(xiàn)象為泵效下降，動液面上升，電流減小，憋壓不起或壓力上升較慢，且到一定壓力不在上升，觀察套壓和油壓基本持平。

對策為檢泵。

（3）泵漏失

泵漏失由于泵定子橡膠磨損，造成定轉(zhuǎn)子過盈減小，泵承壓能力下降。具體表現(xiàn)形式為：泵效逐漸下降，動液面逐漸上升，電流逐漸下降。由于漏失量加大，泵有功扭矩下降，扭矩低于正常范圍。

對策為檢泵。

（4）桿卡

桿卡的井下因素為地層出砂導(dǎo)致的桿卡、定子膠皮脫落導(dǎo)致的桿卡兩種。對策為檢探?jīng)_或是檢泵。

3結(jié)論和認識

（1）螺桿泵采油井故障點多面廣，在實際生產(chǎn)中，必須保障資料錄取全面真實，深入分析判斷是地面故障還是地下故障，找準(zhǔn)原因，再制定適宜對策。

（2）螺桿泵采油井日常管理中，必須加強巡回檢查，維護保養(yǎng)，資料錄取，減少停井次數(shù)，防止因停井倒轉(zhuǎn)，桿管脫扣。

（3）螺桿泵采油井必須做好油層保護工作，入井液必須符合油層保護標(biāo)準(zhǔn)，并認真分析油井供液能力，以便合理的設(shè)計或調(diào)整泵深和排量，避免在供液不足的條件下螺桿泵空轉(zhuǎn)干磨，導(dǎo)致?lián)p壞。