油井抽油泵漏失原因及防治措施研究

油井抽油泵漏失原因及防治措施研究
摘要:提高抽油泵的实际排量是提高抽油泵有效功率的关键因素。从抽油泵漏失量、阀球启闭造成的排量损失、泵腔未充满造成的排量损失及抽油杆、油管弹性变形对抽油泵排量影响等方面,分析了影响抽油泵排量的因素,并对每一种因素提出了相应的改进措施和建议。
关键词:抽油泵,漏失原因,预防,方法
前言
抽油泵与抽油机采油装置的系统效率密切相关,抽油泵实际产量 ( 地面产量) 是油井生产效益的直接表现,提高抽油泵的有效功率一直是改善抽油机井效能的重点工作之一。抽油泵的有效功率与抽油泵实际排量成正比,而抽油泵实际排量与油井工况、抽油泵结构、抽油杆及油管等密切相关。
1抽油泵的漏失类型
氢氧化锰普通抽油泵主要由工作筒、柱塞、衬套、固定凡尔和游动凡尔组成。作业区主要使用的是管
式泵。管式泵虽然结构简单、安装方便、价格便宜、泵径大,适合产量高、含沙量大的地区使用,但是在检修时必须起出全井油维修费用大。随着区块原油综合含水率较高,井下环境复杂,产出液体中含有腐蚀性介质,油层出砂严重,管杆等偏磨导致的机械杂质较大。这些都会导致抽油泵内各部件之间磨损加快,使密封面损坏出现漏失现象。按照漏失部件的不同,抽油泵漏失可以分为固定凡尔漏失、游动凡尔漏失和双凡尔漏失。
1.1固定凡尔漏失
基本特征:当固定凡尔漏失时,卸载不及时,这是由于泵筒内压力在活塞上行时低于活塞以液柱的压力。当活接近下死点时固定凡尔漏失造成泵筒提前进液,负荷提前增加,增载提前。电机电流上冲程正常,下冲程稍大压力上行时上升,下行时下降,憋压值越高,上下压力变化越大,待压力升起后将驴头停在下死点时,压力不稳定结蜡、腐蚀严重的油井,固定凡尔球与球座会因蜡块、腐蚀而座不住或座不严,出现漏失现象,造成产液量下降。
1.2游动凡尔漏失
基本特征:游动凡尔漏失时,上冲程开始时泵内压力下降缓慢,固定阀延迟打开,增载缓慢。
当抽油泵漏失速度小于活塞移动速度时,载荷达到最大值。当上冲程快结束时活塞上行速度减慢,漏失速度大于活塞移动速度、漏失液体对活塞的顶推作用,使光杆提前卸载。憋压时,冲程压力升缓慢。游动凡尔漏失,主要原因是由于结蜡严重,蜡卡游动凡尔,也可能凡尔球与球座磨损导致漏失。
实验室用振荡器1.3双凡尔漏失
基本特征:产液量下降,严重漏失时甚至不上液。动液面上升,电机电流上冲程较低,下冲程较高。憋压时压力上升缓慢,严重时压力不升,驴头停在上、下死点时压力不稳定门
2  抽油泵漏失原因
从检泵情况可以看出,抽油泵漏失主要是单向阀球漏失,承受井压、液柱重力,经分析出漏失原因如下。
絮凝沉淀池(1)井筒状况差,井筒结垢、腐蚀严重,脏物多,在阀球及球座上形成坑点,或垢附着在球及球座上造成漏失。
(2)油井间歇出液产生“液击”,造成阀球及座产生毛刺,导致漏失。弯曲玻璃
智能调度系统
(3)部分油井气油比高,气蚀造成刺漏和泵筒充不满导致阀球延迟关闭造成漏失。
由于油井存在含气、油稠、抽油泵沉没度低以及泵挂位置斜度大等情况,会造成抽油泵泵腔井液未充满,致使抽油泵排液量下降。如果油井含气量较高,会造成抽油泵充满度降低,当气液体积比达到 30 m3/ m3时,泵效就会明显下降,严重含气井的泵效降低 90%; 气锁造成抽油泵不出液的现象也时有发生,且含气造成的液击现象会产生较大的振动载荷,使抽油机和抽油杆柱受力状况变差,抽油杆柱轴向压力变形增大,冲程损失加大。
(4)大丛式井组,井斜角较大,阀球和阀座线性接触不均,阀关闭时长期与一侧接触面发生碰撞,导致刺漏。
(5)泵挂深或井口回压高,造成活塞承受的压力大。在活塞下行中,由于液注压力,游动阀球不能及时打开,而挤压泵筒内的液体从固定阀球密封面流出,导致固定阀座
刺漏。
(6)部分批次新抽油泵和修复泵的阀球和座材质存在硬度不够、密封配合存在偏差等问题,使用时间很短就出现阀球和球座刺槽导致漏失。
(7)抽油杆柱、油管柱弹性变形对抽油泵排量的影响上、下冲程过程中,抽油机最大、最小载荷的变化造成抽油杆柱受到载荷由大变小而缩短,油管柱受到载荷由小变大而伸长。抽油杆柱的缩短、油管柱的伸长均造成抽油泵柱塞冲程损失,即柱塞的实际冲程小于抽油机的冲程,造成抽油泵的实际排量降低。
3抽油泵的漏失预防措施以及解决办法
3.1使用必要的井下器具
(1)油管锚:采用油管锚定措施,减少油管变形造成的抽油泵排量损失,根据油井实际情况,在泵挂大于 1500m 时,应考虑配置油管锚。
(2)气锚:当油井的气油比较高时,用气锚来减轻气蚀造成的刺漏以及泵筒充不满导致阀球延迟关闭造成的漏失。
(3)砂锚:可用于含砂较高的油井。
(4)气砂锚:当油井的气油比和含砂较高时,气砂锚能分离并阻止气体和砂粒进泵。
(5)抽油杆扶正器:抽油杆扶正器可以解决抽油杆偏磨问题。
3.2合理的机采参数
根据油井产量和工况,合理选择抽油泵泵径,匹配合理的抽油杆柱组合,以减少抽油杆柱变形。方便用户选择泵径,增加了Φ28、 Φ50.8 和Φ63.5mm 等规格的抽油泵。
使用长冲程工作制度,如冲程损失为 1m,在抽油机冲程为 3.6 m 时,冲程损失造成的泵效损失为 28%; 如果采用 7.2 m 长冲程抽油机,冲程损失将降为 14%,泵效将提高 14%,油井产量将大大提高。同时采用长冲程可减少抽油泵摩擦损坏、减少抽油杆疲劳应力损坏和减少杆柱与油管摩擦损坏,提高采油系统的整体性能,保障油井的整体效益。
3.3应用特殊材质阀座
采用的“钴铬钨球+座”、“碳化钛球+碳化钨座”、“碳化钨球+座”等新型阀副对泵的漏失治理采取措施,实验证明,碳化钨硬质合金具有较高的耐腐蚀磨损和喷射磨损能力。由于油井结蜡、出砂等因素,井筒的状况越来越差,单个固定阀不能正常工作,这时可以有针对的应用双固定阀,这样能防止因杂质垫住阀球而产生的阀座刺漏现象。
3.4管理机制
(1)加强井筒基础管理。狠抓目标管理,巩固井筒管理,从油井的检泵入手,分析每口井的情况,出规律,做好井筒的基础管理工作。
(2)规范资料。加强井筒基础资料管理,利用示功图确定油井结蜡周期,并详细制定每口油井热洗计划;根据示功图前后的变化,对热洗效果进行评价,然后根据评价分析优化热洗工艺流程。
(3)严格落实六小措施。当发生游动凡尔轻微漏失时,可以通过憋压来解决。当发生固定凡尔轻微漏失时,可以通过校对防冲距和碰泵来解决。平时应勤放油管气和套管气,以此来预防气锁导致双凡尔失灵引起的漏失。对于结蜡和结垢严重的井,应保质保量的加药(清蜡剂和阻垢剂),从而预防蜡、垢垫住阀球而引起的抽油泵漏失。
4结束语
无数字签名油管和抽油泵凡尔漏失是造成机抽井漏失的主要原因。漏失治理必须遵循一井一策的原则,详细分析每口漏失井的漏失原因。针对性地采取治理措施,才能达到降低漏失修井频
次的目的。提高油井故障诊断的准确率,针对漏失原因,能通过碰泵、热洗等解决的问题不须进行检泵尽量减少油管频繁上扣所带来的丝扣磨损。
参考文献
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