抽油泵失效的影響因素及改進(jìn)要點(diǎn)闡述

胡如意，丁建軍，劉翔宇

（渤海石油裝備（天津）新世紀(jì)機(jī)械制造有限公司，天津 300280）

通常情況下，在實(shí)施油田開(kāi)采工作前相關(guān)人員首先要基于油井中的石油儲(chǔ)量、油田地理環(huán)境等因素的了解與分析，科學(xué)選擇抽油泵設(shè)備，以滿足石油開(kāi)采工作的需求。但是，在抽油泵的實(shí)際運(yùn)行中，由于會(huì)受到許多因素的干擾，所以導(dǎo)致其容易出現(xiàn)運(yùn)行異常的情況發(fā)生，嚴(yán)重的時(shí)候可能產(chǎn)生失效問(wèn)題，這對(duì)石油開(kāi)采工作的開(kāi)展造成了很大的影響。因此，為有效解決這一問(wèn)題，油田企業(yè)需要基于對(duì)抽油泵工作原理及工作模式的了解，對(duì)抽油泵失效的影響因素進(jìn)行分析，同時(shí)了解其常見(jiàn)故障及其成因，由此才能制定出有效的改進(jìn)方案與控制措施，從而為油田開(kāi)采工作的高質(zhì)量開(kāi)展奠定基礎(chǔ)。

1 抽油泵失效的影響因素

1.1 自然因素

石油開(kāi)采對(duì)作業(yè)環(huán)境有著一定的要求，所以，一般選擇抽油泵的時(shí)候，通常需要結(jié)合作業(yè)環(huán)境的具體情況進(jìn)行科學(xué)選用。但即便是這樣，自然因素對(duì)抽油泵泵效的影響也是十分明顯的，甚至導(dǎo)致其出現(xiàn)失效的情況。舉例來(lái)講，如果油藏儲(chǔ)層性質(zhì)是疏松膠結(jié)砂巖，則非常容易出現(xiàn)油井出砂的情況，這樣就會(huì)對(duì)抽油泵的相關(guān)部件產(chǎn)生磨損，隨著時(shí)間的推移就會(huì)發(fā)生抽油泵失效的情況。另外，油井出砂還可能因?yàn)樽忾_(kāi)采或注水開(kāi)采使得儲(chǔ)層骨架遭到破壞，這樣同樣會(huì)導(dǎo)致抽油泵失效。除此以外，如果油井中含有一定量的游離氣體，輕則會(huì)影響抽油泵的作業(yè)效率，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象，這樣就會(huì)導(dǎo)致抽油泵失效。

1.2 人員因素

在使用抽油泵的過(guò)程中，相關(guān)工作人員的操作技術(shù)及其規(guī)范意識(shí)是否達(dá)到相關(guān)要求，對(duì)抽油泵泵效有著巨大影響，甚至造成抽油泵失效。從現(xiàn)實(shí)情況來(lái)看，目前油田工作人員的整體素質(zhì)雖然相比之前有所提高，但仍有部分工作人員在抽油泵操作中存在問(wèn)題，如操作不規(guī)范、對(duì)相關(guān)操作手段不了解等，致使抽油泵無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至直接造成其出現(xiàn)失效情況。

1.3 設(shè)備因素

設(shè)備因素主要涉及兩個(gè)方面：其一，設(shè)備本身存在質(zhì)量問(wèn)題，即抽油泵生產(chǎn)企業(yè)對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量把控不嚴(yán)，導(dǎo)致一些不合格產(chǎn)品流入市場(chǎng)，即便一些問(wèn)題看起來(lái)比較小，但是在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，這樣小問(wèn)題就會(huì)逐漸擴(kuò)大，最終導(dǎo)致抽油泵無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。其二，油田開(kāi)采企業(yè)對(duì)設(shè)備管理缺乏重視，未能定期對(duì)抽油泵進(jìn)行檢修與維護(hù)，導(dǎo)致一些原本比較小的問(wèn)題嚴(yán)重化，如部分零部件磨損嚴(yán)重，如果可以及時(shí)進(jìn)行更換，就能確保抽油泵的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，但是因?yàn)闄z修與維修工作不到位，導(dǎo)致一些零部件在長(zhǎng)期運(yùn)行后出現(xiàn)重大故障，從而造成抽油泵失效。

2 抽油泵常見(jiàn)故障及原因

2.1 柱塞與泵筒拉傷

從抽油泵日常運(yùn)行中能夠看出，柱塞與泵筒拉傷是相對(duì)普遍的一種故障問(wèn)題，根據(jù)對(duì)其產(chǎn)生原因的分析得知，一般主要包括以下內(nèi)容：第一，間隙配合不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如小于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，這樣就不能滿足實(shí)際的運(yùn)行需要，同時(shí)在潤(rùn)滑不夠充分的情況下，反復(fù)磨損就會(huì)引起拉傷故障。第二，抽油泵運(yùn)行中，泵筒中出現(xiàn)一定量的地層砂、壓裂砂，而工作人員又沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行清理，這樣就會(huì)導(dǎo)致拉傷故障的發(fā)生。第三，柱塞與泵筒本身的強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，不符合實(shí)際運(yùn)行要求，所以在抽油泵運(yùn)行期間就會(huì)出現(xiàn)拉傷故障。第四，磨損與化學(xué)腐蝕因素的共同作用下，同樣會(huì)引起柱塞與泵筒拉傷。

2.2 閥罩?jǐn)嗝摽?/h3>

閥罩作為抽油泵的重要部件之一，對(duì)于抽油泵的運(yùn)行有著非常重要的影響。但是，從實(shí)踐情況中不難發(fā)現(xiàn)，在一些油田開(kāi)采工作的進(jìn)行中，抽油泵閥罩經(jīng)常會(huì)發(fā)生斷脫扣的故障，經(jīng)過(guò)深入分析得知，其產(chǎn)生的原因主要包括以下幾點(diǎn)：第一，在對(duì)抽油泵進(jìn)行檢修與維護(hù)的過(guò)程中，沒(méi)有科學(xué)調(diào)整防沖距，這樣就可能因?yàn)榉罌_距不足而導(dǎo)致抽油泵在運(yùn)行期間閥罩與泵體產(chǎn)生碰撞，由此引發(fā)斷脫扣問(wèn)題。第二，介質(zhì)具有較強(qiáng)的腐蝕性，在這種情況下就會(huì)導(dǎo)致閥罩?jǐn)嗝摽?。第三，閥罩的材質(zhì)存在問(wèn)題，不符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及要求，這樣就會(huì)在抽油泵運(yùn)行一段時(shí)間后發(fā)生斷脫扣的故障。第四，荷載的變化比較大，這也會(huì)造成閥罩出現(xiàn)斷脫扣故障。

2.3 卡泵

在不少泵體的使用中，卡泵都是比較容易發(fā)生的故障問(wèn)題。基于對(duì)抽油泵運(yùn)行情況的分析，可以得知卡泵故障的成因主要包括以下幾點(diǎn)：第一，水體與原油中含有泥沙，進(jìn)入泵體后就會(huì)引起卡泵故障。第二，日常檢修與維護(hù)工作不到位，導(dǎo)致泵體中的存在嚴(yán)重的結(jié)垢問(wèn)題，這就會(huì)增加卡泵的可能性。第三，在維護(hù)泵體中，未能科學(xué)選擇間隙，當(dāng)間隙較小時(shí)就會(huì)出現(xiàn)卡泵的情況。

2.4 凡爾刺漏

凡爾一般主要是由外殼體、凡爾球及其球座組成。當(dāng)流體通過(guò)凡爾的過(guò)程中，凡爾球就會(huì)脫離球座，確保流體順利通過(guò)，而流體如果出現(xiàn)逆向流動(dòng)，凡爾球則會(huì)在壓力作用下牢牢固定在球座上，阻止流體逆向流動(dòng)。但是，在發(fā)生凡爾刺漏的情況下，凡爾的作用就無(wú)法充分發(fā)揮出來(lái)，甚至?xí)鸪橛捅檬?。一般而言，凡爾刺漏主要是因?yàn)橐韵聨追矫嬖蛟斐傻模旱谝?，如果流體溫度過(guò)高，且壓力較大，在經(jīng)過(guò)凡爾的時(shí)候，就會(huì)使凡爾球及其球座表面發(fā)生噴刺作用，由此造成刺漏故障。第二，在外部因素的干擾下，凡爾不能正常使用，這會(huì)導(dǎo)致噴刺作用加劇，繼而引起刺漏故障。第三，化學(xué)腐蝕同樣也是造成這一故障的主要原因之一。

3 改進(jìn)要點(diǎn)

3.1 柱塞泵筒拉傷故障的改進(jìn)

針對(duì)這一故障問(wèn)題的改進(jìn)，主要可以從以下幾方面著手：第一，相關(guān)技術(shù)人員要注重修復(fù)工藝的研究與探索，對(duì)于抽油泵間隙的確定，應(yīng)結(jié)合油井的具體情況進(jìn)行。第二，做好防砂措施，一般主要是通過(guò)相關(guān)工藝技術(shù)，提升泵筒的密封性，防止砂子進(jìn)入泵筒中，這樣就能避免磨損問(wèn)題的發(fā)生。第三，在選擇抽油泵及其配件時(shí)，不能只關(guān)注其經(jīng)濟(jì)性，還要注重質(zhì)量，通過(guò)加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)與控制工作，避免因?yàn)槠滟|(zhì)量缺陷而造成的拉傷故障。第四，優(yōu)化施工設(shè)計(jì)方案，盡量減少施工作業(yè)對(duì)抽油泵帶來(lái)的不良影響。比如，對(duì)于抽油泵的使用，應(yīng)當(dāng)注重技術(shù)方法的多樣性與合理性，這樣不僅可以避免拉傷問(wèn)題的發(fā)生，還可以提高其使用壽命。

3.2 閥罩?jǐn)嗝摽鄣母倪M(jìn)

無(wú)論是維護(hù)人員還是相關(guān)技術(shù)人員，都必須高度重視閥罩?jǐn)嗝摽蹎?wèn)題，這是保證抽油泵運(yùn)行效率與質(zhì)量的重要內(nèi)容。在實(shí)際工作中，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)油田開(kāi)發(fā)的具體情況，嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，保證扭矩?cái)?shù)值的合理性，同時(shí)對(duì)于制作凡爾的材料，要進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，如耐久性能是否符合標(biāo)準(zhǔn)、抗腐蝕性是否符合標(biāo)準(zhǔn)等。對(duì)于絲扣的清洗，工作人員需要使用專(zhuān)門(mén)的清潔用品，然后在清洗結(jié)束后涂上厭氧膠，這樣可以有效防止腐蝕問(wèn)題的發(fā)生。另外，還要合理調(diào)節(jié)防沖距，以免因?yàn)榉罌_距不合理而出現(xiàn)頻繁碰泵的問(wèn)題，在此過(guò)程中，需要工作人員基于對(duì)抽油泵型號(hào)與相關(guān)參數(shù)的了解進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)于一些特殊的抽油泵，則應(yīng)當(dāng)使用加長(zhǎng)活塞。除此以外，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)加快對(duì)防斷脫閥罩的研究，如通過(guò)新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用，增強(qiáng)閥罩的抗腐蝕與抗拉性能，如此便能減少此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生，從而提高抽油泵的運(yùn)行質(zhì)量。

3.3 卡泵故障的改進(jìn)

對(duì)于卡泵故障的解決，首先，需要科學(xué)確定配合間隙，同時(shí)做好相應(yīng)的控制工作，以便能夠從源頭上減少此類(lèi)故障的出現(xiàn)。其次，完善相關(guān)的工藝措施，防止管垢、泥沙等進(jìn)入泵筒內(nèi)。另外，為減少泵內(nèi)結(jié)垢問(wèn)題的發(fā)生，可以通過(guò)提高注水質(zhì)量予以控制。最后，需要調(diào)節(jié)好防沖距。此外，必須考慮到柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)中受到的交變應(yīng)力矛盾，對(duì)此可以在抽油桿上裝設(shè)扶正器，這樣既可以保證慣性力與抽油桿的重力、泵軸線重合，還能防止力矩力臂的產(chǎn)生，對(duì)于提升其使用效果與延長(zhǎng)使用壽命具有積極作用。

3.4 凡爾刺漏故障的改進(jìn)

在解決凡爾刺漏故障中，首先，要通過(guò)先進(jìn)的工藝技術(shù)，提升凡爾自身的抗疲勞和耐磨性能，并且增強(qiáng)其抗噴射能力。其次，提升施工標(biāo)準(zhǔn)，這樣既可以降低閥罩損壞的可能性，還可以確保凡爾球的順利開(kāi)啟。此外，要注重新技術(shù)的應(yīng)用，使凡爾的綜合性能得到提高，從而實(shí)現(xiàn)不刺不漏的目標(biāo)。

4 抽油泵失效的控制措施

4.1 提高作業(yè)人員的操作技術(shù)水平

客觀來(lái)講，目前，仍有不少油田工作人員對(duì)抽油泵的工作原理及其運(yùn)行模式掌握不足，導(dǎo)致具體操作中出現(xiàn)各種不規(guī)范的行為，這就增加了抽油泵運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)故障的可能性。對(duì)此，企業(yè)需要加大對(duì)作業(yè)人員的培訓(xùn)，一方面，要幫助他們了解抽油泵，如工作原理、運(yùn)行模式、操作手段等；另一方面，則要培養(yǎng)他們的責(zé)任意識(shí)與規(guī)范意識(shí)，確保其在使用抽油泵的過(guò)程中可以做到科學(xué)合理，維護(hù)抽油泵的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.2 建立健全管理制度體系

抽油泵是否能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量、持續(xù)性的運(yùn)轉(zhuǎn)，主要取決于對(duì)抽油泵的使用與維護(hù)工作是否可以給予科學(xué)管理。因?yàn)樵诳茖W(xué)管理的背景下，無(wú)論是對(duì)抽油泵的使用還是維護(hù)，都可以發(fā)揮其應(yīng)有的作用，避免了一些故障問(wèn)題的擴(kuò)大化與嚴(yán)重化。因此，為做好科學(xué)管理工作，油田企業(yè)需要建立健全相關(guān)的管理制度體系，以抽油泵的使用為例，要通過(guò)制度的形式明確其使用的基本流程與操作規(guī)范，同時(shí)安排相關(guān)人員進(jìn)行監(jiān)督檢查，對(duì)于沒(méi)有按照有關(guān)要求進(jìn)行操作使用的人員應(yīng)當(dāng)予以處罰。而從維護(hù)方面來(lái)講，既要明確維護(hù)的時(shí)間間隔、人員，還需要注重對(duì)維護(hù)工作的記錄，并且將其錄入數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便于后續(xù)工作的應(yīng)用。必須指出的是，在建立健全管理制度體系中，應(yīng)以精細(xì)化理念為指導(dǎo)，盡可能對(duì)制度內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化，這樣既有助于制度的落實(shí)，還能更好地促進(jìn)實(shí)際工作的開(kāi)展，從而充分發(fā)揮出抽油泵的使用價(jià)值。

4.3 強(qiáng)化抽油泵結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

漏失問(wèn)題對(duì)抽油泵泵效的影響十分明顯，甚至?xí)?dǎo)致其出現(xiàn)失效的情況。因此，為了避免這一問(wèn)題的發(fā)生，需要重視對(duì)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行強(qiáng)化。一般而言，可以通過(guò)使用全新的技術(shù)方法提升泵筒的內(nèi)部質(zhì)量，如利用激光對(duì)其內(nèi)部表層進(jìn)行處理，這樣可以提高泵筒結(jié)構(gòu)的密度，同時(shí)還能形成淬火效應(yīng)，提高鍍鉻層的光滑性與硬度，有助于減少柱塞與泵筒間的摩擦。另外，在安裝柱塞的過(guò)程中，需要注意操作的規(guī)范性，否則，可能引起柱塞與泵筒間出現(xiàn)碰撞、摩擦的現(xiàn)象。對(duì)于出油閥門(mén)、吸入閥門(mén)的密封性應(yīng)當(dāng)予以重點(diǎn)關(guān)注，通常要對(duì)此進(jìn)行相應(yīng)的檢查與試驗(yàn)。

4.4 保證地質(zhì)勘測(cè)的合理性

為確保抽油泵高效運(yùn)轉(zhuǎn)，還要在進(jìn)行石油開(kāi)采準(zhǔn)備工作中，對(duì)油井地質(zhì)狀況進(jìn)行全面、有效的勘測(cè)，這樣才能避開(kāi)在不良地質(zhì)條件下進(jìn)行石油開(kāi)采，以免抽油泵的運(yùn)轉(zhuǎn)受到自然因素的影響。在具體實(shí)踐中，相關(guān)人員需要對(duì)油井中的含砂量、含水量等進(jìn)行充分了解，因?yàn)檫@些因素對(duì)抽油泵運(yùn)轉(zhuǎn)效率的影響非常明顯，然后采取科學(xué)的手段做好含砂量、含水量的控制工作，同時(shí)，要對(duì)抽油泵進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù)處理，使其能夠在惡劣自然條件下正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于油井出砂的問(wèn)題，可以通過(guò)使用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段對(duì)油井出砂的情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，然后根據(jù)得到的具體信息做好油井運(yùn)行管理，以此減少油井出砂對(duì)抽油泵運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)的不良影響。

5 結(jié)語(yǔ)

作為油田開(kāi)采中不可或缺的重要設(shè)備，抽油泵的運(yùn)轉(zhuǎn)效率對(duì)開(kāi)采工作有著很大的影響，一旦抽油泵發(fā)生失效情況，必然會(huì)導(dǎo)致整個(gè)油田開(kāi)采工作受到影響。所以，油田企業(yè)必須重視對(duì)抽油泵失效問(wèn)題的關(guān)注，通過(guò)分析相關(guān)的影響因素，做好相關(guān)的改進(jìn)工作與質(zhì)量控制，確保抽油泵在實(shí)際使用中可以發(fā)揮出最大作用，從而保障油田開(kāi)采工作的順利進(jìn)行。