抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大危害及治理對策

摘 要：抽油機(jī)在運(yùn)行的過程中非常容易出現(xiàn)懸點(diǎn)負(fù)荷過大的問題，本次研究結(jié)合我國抽油機(jī)的運(yùn)行現(xiàn)狀，首先對抽油機(jī)運(yùn)行過程中懸點(diǎn)位置處負(fù)荷過大的危害進(jìn)行深入分析，在此基礎(chǔ)上，提出抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大的對策，為保障抽油機(jī)的安全運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。研究表明：如果抽油機(jī)懸點(diǎn)位置處的負(fù)荷相對較大，則會(huì)使得油井的能耗升高，抽油桿也非常容易出現(xiàn)疲勞斷裂問題，這會(huì)給抽油機(jī)的安全運(yùn)行帶來巨大的危害，針對這種情況，相關(guān)企業(yè)需要從降低摩阻、回壓高井定期打干線、定期檢查抽油泵以及優(yōu)化組合桿管泵四個(gè)方面出發(fā)，分別采取多項(xiàng)有效措施，全面保障抽油機(jī)的安全高效運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：抽油機(jī)懸點(diǎn);負(fù)荷過大;危害;治理對策;優(yōu)化組合

抽油機(jī)是油田生產(chǎn)過程中的重要設(shè)備，抽油機(jī)的主要作用是將地層中的原油開采出地面，如果抽油機(jī)的運(yùn)行出現(xiàn)問題，不但會(huì)影響油田的生產(chǎn)效率，還會(huì)對油田的生產(chǎn)安全產(chǎn)生重要影響，因此，保障抽油機(jī)的運(yùn)行安全十分重要[1]。在抽油機(jī)運(yùn)行的過程中，懸點(diǎn)位置處負(fù)荷相對較大是一種十分常見的故障問題，對抽油機(jī)運(yùn)行的危害相對較大，如果無法采取有效的處理，不但會(huì)影響抽油機(jī)的安全高效運(yùn)行，還會(huì)引發(fā)其他類型的事故問題。針對抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷相對較大的問題，以我國某油田使用的抽油機(jī)為例，本次研究首先對懸點(diǎn)負(fù)荷過大的危害進(jìn)行深入分析，在此基礎(chǔ)上，提出懸點(diǎn)負(fù)荷過大的治理對策，為保障抽油機(jī)長期處于高效安全的運(yùn)行狀態(tài)奠定基礎(chǔ)。

1 抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大危害分析

事實(shí)上，抽油機(jī)懸點(diǎn)位置處負(fù)荷相對較大主要是抽油桿位置處液體的質(zhì)量、抽油桿所受到的載荷、抽油桿與抽油管之間的摩擦力以及活塞與泵筒之間的摩擦力所引起的。在我國某油田日常生產(chǎn)作業(yè)的過程中，由于油井的產(chǎn)液量不斷增加。油井的泵徑也在逐漸增加，但是由于沒有對抽油機(jī)進(jìn)行升級，所以出現(xiàn)了嚴(yán)重的懸點(diǎn)負(fù)荷相對較大的問題。該油井共有油井3285口，存在懸點(diǎn)位置負(fù)荷過大的油井?dāng)?shù)量已經(jīng)達(dá)到了706口，懸點(diǎn)位置負(fù)荷過大油井的數(shù)量已經(jīng)超過了總數(shù)的20%。在抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大的前提下，抽油機(jī)的運(yùn)行難度增加，能耗也就隨之增加，同時(shí)，抽油桿非常容易出現(xiàn)疲勞問題，在抽油桿疲勞問題相對較為嚴(yán)重的前提下，就會(huì)出現(xiàn)抽油桿斷裂，進(jìn)而引起井下落物問題，油井的正常生產(chǎn)作業(yè)會(huì)受到嚴(yán)重的影響。通過對該油田懸點(diǎn)負(fù)荷過大的抽油機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)分析后發(fā)現(xiàn)，在懸點(diǎn)負(fù)荷過大的前提下，油井能耗增加和抽油桿疲勞兩種問題出現(xiàn)的概率相對較大。

1.1 油井能耗過大

2019年上半年，工作人員對該油田的377口油井進(jìn)行了全面的測試，通過測試發(fā)現(xiàn)，有42口油井存在抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大的問題，通過將抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大的油井與正常生產(chǎn)的油井進(jìn)行全面的對比后發(fā)現(xiàn)，在出現(xiàn)抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大問題以后，單口油井的功率可以升高1.3kW，油井生產(chǎn)過程中的耗電量升高10.4kW/t，整個(gè)油井的生產(chǎn)效率嚴(yán)重下降。在另一方面，在油井的生產(chǎn)能耗增加的前提下，油田企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益就會(huì)受到嚴(yán)重的影響，在目前國際石油價(jià)格不景氣的前提下，這會(huì)給我國油田期企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，從油田企業(yè)未來發(fā)展的角度出發(fā)，必須采取合理的措施防止出現(xiàn)和有效解決抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大問題[2]。

1.2 抽油桿疲勞

2019年下半年，工作人員對該油井的366口油井進(jìn)行了檢泵處理，在檢泵中發(fā)現(xiàn)存在112口油井存在抽油機(jī)運(yùn)行負(fù)荷相對較大的問題，運(yùn)行負(fù)荷過大問題的油井?dāng)?shù)量已經(jīng)超過了30%，通過對抽油機(jī)進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn)，這些油井都存在抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大的問題，同時(shí)，對這些油井的抽油桿進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)油井出現(xiàn)抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大問題以后，抽油桿的疲勞狀況加劇，部分油井已經(jīng)出現(xiàn)了抽油桿斷裂問題，進(jìn)而造成了井下落物，工作人員修井的難度增加，其他抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大的油井雖然沒有出現(xiàn)抽油桿斷裂問題，但是抽油桿的使用壽命嚴(yán)重降低，這也會(huì)給油田的正常生產(chǎn)作業(yè)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，給油田企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

綜合而言，無論是由于抽油機(jī)懸點(diǎn)位置負(fù)荷過大引發(fā)能耗升高問題，還是引發(fā)抽油桿斷裂問題，都會(huì)對油田的正常生產(chǎn)作業(yè)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，進(jìn)而影響油田企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，為了推動(dòng)我國石油產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，解決抽油機(jī)懸點(diǎn)位置負(fù)荷過大的問題十分重要。

2 抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大治理對策

2.1 降低摩阻

通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，在抽油機(jī)運(yùn)行的過程中如果抽油桿與抽油管之間的摩擦力相對較大，則會(huì)引發(fā)抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大的問題，因此，降低摩阻有利于解決抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大的問題。在這一方面，抽油管和抽油桿之間的摩擦力增加主要是由于結(jié)蠟問題所引起，油井生產(chǎn)作業(yè)的過程中結(jié)蠟問題十分常見，因此，油田企業(yè)需要采取相關(guān)措施對抽油管進(jìn)行清防蠟處理，可以在抽油管的內(nèi)壁上增設(shè)一層防沉積材料，防止蠟在抽油管內(nèi)壁上沉積，如果抽油管內(nèi)壁上已經(jīng)出現(xiàn)了結(jié)蠟問題，則工作人員需要采取熱洗的措施，對抽油管進(jìn)行清蠟處理。在另一方面，在抽油機(jī)運(yùn)行的過程中，如果抽油桿受到的載荷相對較大，則抽油桿就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的變形問題，此時(shí)也會(huì)使得抽油桿與抽油管之間的摩阻增加，因此，工作人員需要保證抽油桿在運(yùn)行的過程中受力平衡，防止出現(xiàn)抽油桿彎曲問題[3]。

2.2 回壓高井定期打干線

對于地面管道中的液體而言，如果其流動(dòng)阻力增加，則會(huì)引發(fā)井口回壓問題，此時(shí)抽油機(jī)懸點(diǎn)位置處的負(fù)荷增加，管道內(nèi)的壓力對抽油機(jī)懸點(diǎn)位置處產(chǎn)生的載荷與抽油管內(nèi)的液體載荷類似，都會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大問題，針對該種情況，對于回壓較高的油井而言，必須定期進(jìn)行打干線處理，進(jìn)而使得地面管道中液體的流動(dòng)阻力可以降低。在另一方面，為了防止出現(xiàn)抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大問題，在對地面管道進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要盡可能使得地面管道處于平直狀態(tài)，盡可能降低管道彎頭的數(shù)量和各種類型附件的數(shù)量，在管道內(nèi)壁增設(shè)防腐層，使得管道內(nèi)壁的粗糙度可以降低，對地面管道定期進(jìn)行清管處理，這也是降低流動(dòng)阻力、防止出現(xiàn)抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大問題的根本措施。

2.3 定期檢查抽油泵

對于抽油泵而言，如果抽油泵中的活塞與泵筒之間的摩擦力增加，也會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大問題，在抽油泵運(yùn)行一段時(shí)間以后，活塞與泵筒之間的摩擦力增加十分常見，這主要是由于抽油泵內(nèi)產(chǎn)生了蠟沉積或雜質(zhì)數(shù)量增加所引起的，針對該種情況，工作人員需要制定合理的檢查周期，定期對抽油泵進(jìn)行檢查，在蠟沉積和雜質(zhì)沉積相對較為嚴(yán)重的前提下，需要對其進(jìn)行清理，同時(shí)檢查活塞是否已經(jīng)出現(xiàn)了磨損問題，如果活塞的磨損問題較為嚴(yán)重，則需要對活塞進(jìn)行更換。

2.4 優(yōu)化組合桿管泵

桿管泵之間也非常容易出現(xiàn)嚴(yán)重的摩擦問題，主要是當(dāng)抽油管內(nèi)的蠟沉積較為嚴(yán)重或者抽油桿出現(xiàn)了應(yīng)力變形時(shí)，會(huì)使得抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷增加，針對該種問題，需要對桿管泵進(jìn)行合理的組合，抽油桿盡可能使用抗變形能力較大的材料，防止抽油桿在使用的過程中出現(xiàn)變形問題，在條件允許的前提下，抽油桿盡可能的降低直徑，防止抽油桿與抽油管之間產(chǎn)生摩擦。對于抽油管而言，需要定期進(jìn)行清防蠟處理，防止蠟沉積較多引發(fā)摩擦問題。

3 結(jié)論

通過本次研究可以發(fā)現(xiàn)，在抽油機(jī)運(yùn)行的過程中，懸點(diǎn)負(fù)荷過大是一種十分常見的問題，該種問題的出現(xiàn)會(huì)對抽油機(jī)的安全高效運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，針對該種問題，相關(guān)企業(yè)需要從降低摩阻、回壓高井定期打干線、定期檢查抽油泵以及優(yōu)化組合桿管泵四個(gè)角度出發(fā)，多項(xiàng)措施并行，進(jìn)而防止和解決抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷過大問題，為推動(dòng)油田開發(fā)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黎曉茸，姚斌.定向井抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷計(jì)算問題探討[J].鉆采工藝，2003，26（02）：21-23.

[2]楊靜.定向井抽油機(jī)懸點(diǎn)最大載荷計(jì)算問題探討[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2012，39（11）：2726-2728.

[3]陳鐳，王海文.抽油機(jī)懸點(diǎn)最小載荷計(jì)算偏差對抽油桿柱受力狀況評價(jià)的影響[J].中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2000，24（05）：55-56.

作者簡介：

周彪（1982- ），男，四川綿陽人，采油技師，主要從事石油技術(shù)培訓(xùn)工作。