影响油井检泵周期的因素分析与改进对策

陈卫

【摘 要】油井的检泵是指因油井管、杆、泵及某些地层问题导致油井产量下降而必须采取的一项作业措施。影响油田开发的效果。因此，必须经常不断地分析影响油井检泵周期的因素，并采取对策予以消除，最大限度地延长油井的免修期，以提高油井的利用率和采油时率，降低采油成本，提高油田开发的经济效益。

【关键词】油井；检泵周期；因素分析；改进对策

一、影响油井检泵周期的因素分析

造成油井检泵作业的原因很多，影响检泵周期的因素比较复杂。从近年来的检泵资料看，归纳起来主要有以下几个方面：

1.1地质因素

（1）油井结蜡。由油井结蜡包括稠油生产造成的检泵作业，主要反映在抽油机井上。部分油井由于含蜡量高（或稠油生产）。随着从地层到地面，温度越来越低的变化，蜡质从油水中析出、集结并粘贴于油管内壁和抽油杆表层，致使油井产量大幅度下降甚至蜡卡不出，化蜡解卡措施无效时，而被迫检修作业。

（2）油井出砂。部分油井有出砂现象，这其中有电泵井也有抽油机井。在抽油机井的生产过程中，地层中的细粉砂在防砂管的缝隙或孔眼处集结，往往会造成防砂管堵塞，引起产量大幅度下降，冲洗无效时则需要检泵。部分砂粒沉淀在泵阀环与球座的接触面上，造成接触面的刺坏而漏失。抽油机故障停抽时，由于砂子在泵筒中沉淀，会造成开抽时不同程度的砂卡，当强行开抽时，会造成抽油杆被拉断现象。油井出砂还能产生对电泵轴承的磨损，导致电机及保护器的密封件发生泄漏，使电机发生故障。另外，井液中的砂对叶导轮的磨损也很严重，使叶导轮的性能迅速下降，甚至卡泵，无法正常生产。

（3）供液不足。由于注采关系不协调，油井的供液能力小于采液能力，特别是相对于潜油电泵形成供液不足。在低沉没度井中，上冲程井液不能充满泵筒，在游动阀下面留有气穴，使下冲程时游动阀不能立即打开，只有到气穴气体被压缩达到油管中液柱的静压时才打开，在打开的瞬间，油管中的液柱重力迅速从抽油杆转移到油管上，此时柱塞在高速运动（下死点时，速度为零，加速度最大），由于突然而激烈的负荷降低，使抽油杆柱受压缩而弯曲，这种弯曲造成距两端0.20m以内的杆体应力集中，发生裂纹，扩展断裂至杆断。

1.2工程及管理因素

（1）油管断脱。油井管柱组合不合理，φ62MM泵上平式油管下的过多，导致其丝扣部位断的机会增加。

（2）脱扣。抽油机井，在生产过程中油管上下蠕动和横向摆动，油管挂则为相对固定点，因此，油管挂下第一根油管丝扣部位所受的拉伸力和横向剪切力双重作用，达到一定程度则会在此处发生断脱。抽油杆的断脱产生对油管管柱突然的撞击力，则会在油管柱上部或某一强度薄弱部位发生油管丝扣断折或脱扣。

（3）泵漏失。一是地层水矿化度高，致使抽油泵固定凡尔球腐蚀或固定凡尔座刺坏。二是地层水含有腐蚀元素。极易发生化学反应而结垢。常见的垢有三种颜色褐色、淡黄色（为碳类结晶）、黑色（硫化亚铁）。

（4）抽油泵卡。随着油田的不断开采，油井吐细沙情况较为明显，出砂井逐渐增多，导致抽油泵固定凡尔不密封而漏失，影响产量，严重时在柱塞和抽油泵内壁之间堆积地层砂，造成柱塞与泵筒卡死而返工作业。

（5）其它问题。还存在油管漏失问题、丝扣老化、抽油机井管杆偏磨，造成油管漏失。存在腐蚀、抽油杆断脱等种种问题。

二、延长油井的检泵周期的改进对策

2.1采取油管杆防偏磨措施

采取油管杆防偏磨措施，减少偏磨对油管杆使用寿命的影响。在杆柱中和点及以下位置，安装浮力分解接箍，用浮力分解接箍代替普通接箍，将浮力作用点的位置从杆柱底部分解到每一根抽油杆上，以减少杆柱的底部弯曲，浮力分解接箍卡上塑胶扶正块，避免杆管的直接接触，将抽油杆和油管之间的钢体磨擦转为塑胶扶正块与油管钢体之间的磨擦，减小了摩擦系数，降低了摩擦力，从而有效克服了偏磨对油管和抽油杆使用寿命的影响。

2.2采用复合配套技术，防止抽油杆的疲劳和断脱

改变杆柱组合，配套加重杆、防脱器。抽油杆下行时，由于流动阻力和摩擦力的作用，中和点以下杆柱将发生纵向弯曲，使杆柱断面附加弯曲应力同时加剧抽油杆接箍和油管之间磨损，易使下部桿柱断脱。在抽油杆下部配套加重杆；来增加杆柱下部的刚性和质量，可推动活塞顺利通过泵筒。另外，在杆柱中和点以下，安装2个抽油杆防脱器，以防止抽油杆脱扣。2015年以来，我们在措施井的设计中，先后有15井次设计了加重杆和防脱器，油井平均免修期由以前的370天延长到420天以上。

2.3泵卡、漏失治理措施

近几年治理细砂主要从以下几个方面：一是从抽油泵级别考虑，把一级泵降为二级抽油泵，增加抽油泵与抽油泵内壁间隙，一级泵间隙为0.02-0.05mm，二级泵间隙为0.05-0.12mm，防止细砂卡泵。二是淘汰衬套泵应用整筒泵。三是应用了螺旋槽柱塞防砂泵和刮砂杯防砂泵。螺旋槽柱塞防砂泵防砂原理是：柱塞上端有3条螺旋槽，螺旋槽上部有通孔与柱塞内腔相通，当柱塞上下运动时，泵筒内壁上的细砂被螺旋槽刮掉进入柱塞内腔，并随油流抽至地面。刮砂杯防砂泵防砂原理是：柱塞上端带有弹性钢片，当柱塞上下运动时刮掉细砂防止砂卡。四是应用了4层和8层高密度纤维防砂筛、板网式防砂筛管和绕丝式防砂筛管。五是上提泵挂深度加长尾管。上提泵挂深度增加地层回压减少出砂量。采取以上措施治理砂卡井仍存在两个问题：一是对出砂量较大的井，上述防砂泵仍不起作用，导致砂卡。二是防砂筛管只能防止粒径较大的砂，对随油流运行的地层细砂作用不明显，仍解决不了地层细砂卡泵问题。

2.4油管断、死扣坏治理措施

主要是改善油管受载条件：一是应用油管锚，在油管下部安装油管锚定装置，可以改善油管的受载条件，消除或减少交变载荷及振动载荷对油管的影响，减少冲程损失，提高泵效，但目前只能在非测压井使用，所以在非测压井点应用易操作，效果好的油锚定装置是改善油管受载条件，遏制油管断裂的有效途径。二是选择适当泵径的抽油泵，调小工作参数增加管柱稳定性，减少交变载荷和振动载荷的影响。三是应用摩擦焊外加厚油管。在非测压井点应用外加厚油管，增强油管螺纹抗拉强度，延长油管使用寿命。摩擦焊外加厚油和是将旧油管去掉原油管体螺纹，应用摩擦焊接技术外接加大接头，改变了油管性能，消除了管端螺纹根部的应力集中点，使其修复后的油管螺纹根部额定抗拉强度与管体保持平，整根油管强度均衡，并且能够充分利用现有旧油管，减少资产浪费，所以引进摩擦焊修复技术，把抽油井上部油管滚动更换成磨擦焊外加厚油管也是遏制管断的有效途径。四是对测压井点除采用内加厚油管挂外，加大更换上部油管为N80油管的力度。

2.5加强现场管理，提高施工质量

一是杜绝作业施工中，起下管、杆不用小滑车现象。二是.杜绝超大扭矩上扣现象。三是加药、热洗、冲砂措施，把握实效，注重质量。四是起下工具、泵、管、要清洁、准确、平稳。五是提高质量管理意识，坚决杜绝违章操作。

三、结论及建议

（1）通过近三年检泵作业井的调查，分析得出检泵作业主要原因为偏磨、腐蚀和标题断。（2）对于偏磨严重井，采取因地制宜、分段治理、防治结合的方式，提高了偏磨治理效果。（3）针对腐蚀、出砂井，开展室内实验优选药剂，并结合现场生产实际，对药剂类型、加药方式、砂砂方式等进行优化，制定针对性措施方案，提高了治理效果。

【参考文献】

[1]陈加琅.《采油工艺原理》.石油工业出版社，1994年

[2]郑汗青.《抽油机井防磨措施研究》.石油工业出版社，1995年