抽油機桿泵失效分析及治理措施

王平瑞　夏紅新　姚康治

摘 要 隨著油田開發的深入，孤東油田已經進入了開發中后期。由于地層變化，井下液體性質的變化，井身結構的損壞等因素日趨復雜，致使油井生產管理難度增大，維護性作業井次居高不下，本文對抽油桿、泵失效的原因進行了分析，提出相應的對策，從而降低維護性作業井次，提高采油時率。

關鍵詞 抽油井 維護性作業 采油時率

1抽油井維護性作業井的原因分析

導致維護性作業井產生的原因主要有：油管失效、抽油桿失效，抽油泵失效、井下工具失效、油井結蠟、結鹽、出砂等造成油井蠟卡、鹽卡、砂卡等幾個方面。

1.1油管失效的原因分析

（1）油井腐蝕影響。根據水質分析，高含水油井井筒中含CL—、游離CO2、S2—等腐蝕性介質，它們對井內油管腐蝕性較強，油管長期處于惡劣環境中而造成漏失。

（2）油井偏磨影響。井筒套管、抽油桿、油管變形是引起系統偏磨的根本原因。

①油井套管變形。在鉆井過程中井筒本身并非完全是直井段，每一口井都存在著拐點。井筒本身由于長期受地殼變動的作用，會使原有的固井強度不同程度的受損，導致在井筒的薄弱部位引起套管變形而出現新的拐點，使井筒段出現立體“S”形結構。

②井筒生產管柱出現的變形。A井筒本身存在的不規則變形曲線，使管柱隨彎就彎而變形；B采油生產過程中，受抽油機往復載荷和液柱的壓力變化產生的變形；C作業時，野蠻起吊，人為造成的單根油管變形，使局部產生變形拐點。

③抽油桿柱產生的變形。抽油桿屬于采油系統柔性最強的桿柱，它是極易變形的配套部件，在生產過程中桿柱的變形由以下幾方面引起的：A受到管柱變形而出現的被動變形；B桿柱往復運動中，受到拉壓載荷的變化會引起桿柱系統產生隨機或不規則的變形；C桿柱與井口裝置對中偏差較大，致使桿柱偏離油管中心而靠向油管內表面出現局部磨損。

1.2油管質量影響

主要表現在試壓油管方面，目前油管廠試壓標準已達到20MPa。而在井筒內油管受力是多方面的，比較復雜。尤其是垂直方向的拉力，對絲扣的密封性影響較大。目前部分井下在用的油管絲扣磨損嚴重，造成油管公扣和接箍母扣之間存在縫隙，雖然施工時使用了絲扣膠密封膠，但在每天上萬次的交變載荷，在高速動載荷的沖擊作用下油管發生疲勞破壞，使油管結構喪失正常工作能力，油管絲扣的牙塑變形會使絲扣的咬合出現縫隙，使油管絲扣滲水，最終導致油管漏失。

1.3不合理工作制度的影響

為了保證和提高產量，生產參數往往是長沖程高沖次，但在增加產量的同時，較高的沖次加劇失穩彎曲變形和橫彎曲變形偏磨的頻率及偏磨的嚴重性，從而導致管漏。

2抽油桿泵失效的原因分析

2.1抽油桿失效

（1）使用過程中金屬疲勞破壞、腐蝕疲勞導致抽油桿斷裂。抽油桿偏磨及砂、蠟、鹽卡等非正常原因造成抽油桿桿身負荷過大而拉斷。

（2）抽油桿脫扣。使用過程中因抽吸震動等原因造成逐漸脫扣。由于深抽井動液面低、井斜偏磨及抽吸時劇烈震動導致抽油桿非正常脫扣。

2.2抽油泵失效

（1）地層開采條件的影響，井內腐蝕、砂泥堵、含蠟高、含鹽、井斜、套管、油管及在井底繡垢等因素影響抽油泵效能。

（2）井上操作因素，膠皮、石頭、扶正器碎塊等異物掉入井中造成泵失效。

2.3結蠟、結鹽、出砂

影響油井結蠟的因素很多，影響油井結蠟的外因有壓力、溫度、原油含水、膠質和瀝青質以及機械雜質、原油流動速度、管壁特性等因素。

（1）油井結蠟的危害。油管、抽油桿和抽油泵的結蠟，使井筒出油通道內徑逐漸減小，增加了油流阻力，使得抽油機負荷增加，泵效降低，影響油井產量。嚴重的甚至將井筒通道堵死，造成油井停產。

（2）油井結鹽的危害。油井結鹽造成地面和井下設備磨損，鹽在泵筒內結晶會造成抽油泵閥不嚴，造成泵閥漏失，嚴重結鹽還會造成油井鹽卡，使得油井停產。

（3）油井出砂的危害。油井出砂危害極大，主要表現為：使地面和井下設備嚴重磨損，甚至造成砂卡；沖砂檢泵、地面清罐等維修工作量劇增；砂埋油層或井筒砂堵造成躺井。

3抽油桿、泵失效防治措施

3.1油管故障防治措施

（1）防腐技術。一般腐蝕的油井在井口加緩蝕劑，嚴重腐蝕的油井采用井口加緩蝕劑﹢井下油管陰極保護器或井下點滴加藥裝置等綜合措施。

（2）防偏磨技術。抽油桿扶正措施，目前廣泛使用的是卡口式扶正器和固扶桿。在井筒桿、管偏磨段，除在桿柱上使用扶正器外，桿柱上還可采用經過表面強化處理的抽油桿減磨接箍，它對桿、管的偏磨也能夠有效緩解。

應用旋轉井口和旋轉抽油桿裝置使桿管的單面偏磨變為多面偏磨，從而大大減緩了桿管的磨損速度，減少管漏失機會，延長油井免修期。

（3）油管錨定技術。應用Y221-114封錨定油管。通過錨定，消除了油管因上下沖程所產生的交變載荷，改善油管的受力，減小油管螺紋牙塑性變形，從而減少油管絲扣漏失。

（4）合理調整抽油機井的生產參數。根據油井產量情況，在不減少油井產量液量的前提下，研究合理的生產壓差，采取長沖程，慢沖次的工作制度。

（5）提高試壓油管質量。一方面做好試壓管的清洗試壓工作，二是加大油管的修扣、換接箍的力度。從而延長試壓管的使用周期。

3.2抽油桿故障防治措施

加強對抽油桿斷脫井的數據收集，對斷脫抽油桿的廠家、類型、斷裂部位、載荷、井況進行跟蹤分析，為合理調整桿柱結構，配置生產參數提供依據。

3.3防砂方法

防止油井出砂，一方面要針對油層及油井條件，正確選擇固井、完井方式，制定合理的開采措施，提高管理水平；另一方面，要根據油層、油井及出砂的具體情況采用相應防砂方法。

要制定合理的工作制度。加強出砂油井的管理，開、關井操作要求平穩，防止因生產壓差的突然增大而引起油層出砂。采取合理的防砂工藝方法。如下防砂泵、繞絲篩管等。

4結論及建議

（1）日常工作管理，制度的落實是控制維護性作業井次的根本保證，只有把平時的工作抓好了，工作做扎實了，才能從根本上降低維護性作業井次。

（2）抓好作業監督管理是控制維護性作業井次的重要環節，作業監督對作業井的現場監督尤為重要，只有抓好作業監督管理，提高其責任心，才能有效降低維護性作業井次。

（3）新工藝新技術的應用是降低維護性作業井次的突破口，運用新工藝新技術，是降低維護性作業井次關鍵所在。