新灘油田墾東32區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，廣泛應用于采油生產，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。螺桿泵分為地面驅動螺桿泵和地下螺桿泵，由電控部分、地面驅動部分、井下螺桿泵及一些配套工具組成。螺桿泵采油系統的工作原理：通過地面驅動裝置驅動光桿轉動，通過中間抽油桿將旋轉運動和動力傳遞到井下轉子，使其轉動。轉子在定子中運轉過程中，在吸入端轉子與定子橡膠襯套內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動螺桿泵故障和井下桿管泵出現故障導致油井停產影響原油產量，我們加強螺桿泵油井的技術研究，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，減少故障的發生。

2.1地面驅動故障原因診斷及處理辦法

螺桿泵地面驅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致密封墊子失去彈性導致，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燒壞兩類，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致的泵頭卡，另外一種是井下轉子卡導致的泵頭卡，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動頭，井下桿柱卡要通過作業修泵來處理。

（5）減速箱溫度過高：一是油井負荷重，導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，潤滑變差，導致減速箱溫度過高。

（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系協調，舉升系統各部件工作正常穩定。具體表現為：泵效、沉沒度、電流等生產參數在正常范圍，系統運行穩定，參數沒有大幅度波動。

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。具體表現為：在短期內，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。同時也可以根據斷電停井時，光桿轉動是正轉還是反轉，來驗證桿是否斷脫，如正轉，則桿斷脫，反轉或不轉，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。現象為泵效下降，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，造成定轉子過盈減小，泵承壓能力下降。具體表現形式為：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致的桿卡、定子膠皮脫落導致的桿卡兩種。對策為檢探沖或是檢泵。

3結論和認識

（1）螺桿泵采油井故障點多面廣，在實際生產中，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，資料錄取，減少停井次數，防止因停井倒轉，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準，并認真分析油井供液能力，以便合理的設計或調整泵深和排量，避免在供液不足的條件下螺桿泵空轉干磨，導致損壞。