柱塞式抽油泵失效原因分析（一）
2012-07-02
國內(nèi)油田大部分已進(jìn)入了高含水開發(fā)期,常規(guī)柱塞抽油泵是主要的采油方式之一。由于高含砂、高含水、高溫蒸氣稠油開采、注聚合物開采及強(qiáng)腐蝕的介質(zhì)環(huán)境和井況差等因素影響，柱塞泵井平均免修期越來越短，有的甚至不到30天就需要檢泵，嚴(yán)重影響油田開發(fā)綜合經(jīng)濟(jì)效益的提高。每個(gè)油田導(dǎo)致柱塞抽油泵失效的原因有所不同，綜合為以下幾個(gè)因素：油井出水、出砂、注入物構(gòu)成、礦化度、井底溫度、出液的腐蝕程度、井身結(jié)構(gòu)及柱塞抽油泵自身的結(jié)構(gòu)、柱塞與泵筒表面處理及表面材料等。主要失效原因?yàn)椋?/p>
砂粒在管柱內(nèi)的沉降：油井出砂量大、含水高時(shí)，地層油中的砂?；旌显诘貙铀?。由于不同介質(zhì)的攜砂能力是與介質(zhì)的黏度成正比的，原油黏度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地層水黏度，在相同流速下地層水的攜砂能力差，部分砂粒會(huì)在重力作用下下沉，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成卡泵和砂埋。在泵還沒有完全被卡死前，柱塞和泵筒的相對運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致柱塞表面和泵筒內(nèi)表面的劃傷，大量的劃傷使泵效下降。
磨損和腐蝕雙重作用：如果砂粒進(jìn)入泵筒與柱塞之間，柱塞和泵筒表面磨損增加，如果表面層磨損后露出基體，由于井液介質(zhì)的強(qiáng)電解性和弱酸性，芯部極易被腐蝕和磨損。另外，一般活塞兩端的壓差是7-14MPa，在高壓差下，含砂液體會(huì)對柱塞和泵筒產(chǎn)生水力切割，加劇磨損。
柱塞和泵筒的結(jié)垢：如果注入水未經(jīng)處理循環(huán)使用，加上目前有些油田純注水已經(jīng)不能滿足采收率的提高而改用注聚合物等，使得井下產(chǎn)出液成分變得越來越復(fù)雜，礦化度越來越高，在柱塞和泵筒上結(jié)垢的可能性越來越大。當(dāng)在柱塞和泵筒表面上垢的沉積變得致密，附著力變強(qiáng)時(shí)，危害就增大。有些區(qū)域普通的柱塞抽油泵撿泵周期由于結(jié)垢從300天縮短為30天。
抽油泵的結(jié)構(gòu)：普通抽油泵在結(jié)構(gòu)上無任何擋砂刮垢措施，而且柱塞端部有一個(gè)錐面,抽油泵在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，使得砂粒直接沉降到柱塞與泵筒間隙內(nèi)，而且抽油泵柱塞上的防砂槽只具備擋砂和刮砂性能，對防砂槽沉砂的清除未考慮，在防砂槽存砂后，同樣會(huì)造成塞泵筒磨損。
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