一、常见井下故障原因分析
1、地层开采条件的影响
(1)油井出砂严重
油田某些地层疏松,油井出砂严重,使得井下设备磨损加剧而导致出现故障。
(2)高含水强腐蚀
油田进入高含水期,井液中含有腐蚀性介质,采出液矿化度高,由于化学腐蚀和点化学腐蚀的双重作用,造成泵筒、柱塞、阀、油管及抽油杯光杆严重腐蚀,进而造成油井故障。
(3)油稠
目前油稠、含蜡量高的油井占相当大的比例,而且随着油田的不断,原来含蜡量不高的井其含蜡也在不断升高,如,河口采油厂所辖飞燕滩、陈庄等区块含蜡量已达20%以上;胜利油田其他稠油热采油井的含蜡量 高,从而使井下结蜡严重,导致蜡卡、杆下不去、抽油杆下行变形与油管之间产生严重碰磨和抽油杆或光杆的超负荷,造成管漏、杆断、光杆断等事故。
2、井身结构因素
对于斜井和水平井,当采用有杆泵抽油系统采油时,如果抽油杆扶正器布局不合理便会造成抽油杆柱在增斜井段与油管之间产生碰磨,造成杆断和管漏;同时在增斜段如果油管不进行锚定也会造成油管与套管之间的碰磨,从而使油管损坏率增加。
3、井下设备因素
(1)井下设备的储存与运输
井下设备的储存与运输均有相应的技术规范,但是由于各方面的原因没有严格按照技术规范和操作规程进行,造成了井下泵度铬层剥落、抽油杆弯曲、螺纹损伤,当设备下井后在井下,恶劣条件下致使井下泵严重磨损和腐蚀抽油杆与油管之间的严重碰磨和杆箍及管箍之间螺纹联接强度降低,从而造成泵漏、杆断、杆脱、管漏等事故。
(2)井下设备及工具的加工质量
有杆泵抽油系统井下设备及配套工具不同程度地存在着质量问题,而油管和抽油杆由于检测手段不,其后的质量很难。
(3)杆柱和管柱设计不合理
调现有的井对抽油杆柱和油管柱的设计没有按抽油杆和油管的实际承载能力和服役期限以及油井实际进行,甚至大部分抽油杆柱中没有配置加重抽油杆,造成抽油杆和油管之间的严重碰磨及杆管的早期失效。
4、配套采油工艺措施不
①防砂治砂工艺措施不,油井出砂严重;井下工具不配套,适应能力差②抽油杆扶正器没能根据油井实际进行分布间距设计,分布不合理,扶正效果差。③油管无锚定,使油管的变形蠕动加剧,当下泵较大时 为突出,在油管缺陷处早期失效。
5、操作及管理因素
(1)设备进货质量把关不严,入库后储存日常管理与保养没有按要求进行,对入井工具及杆管没能根据实际情况进行分级分档管理,致使质次设备上井。
(2)修井作业中对井下工具强拔、强砸,人为碰击,造成损伤。
(3)油管密封措施不当,密封脂涂抹不均,甚至不涂,影响密封,导致管漏。
二、改进措施及应用效果
1、抽油泵的表面材料和表面工艺对井下抽油泵的表面材料表面工艺进行,提高泵对高含水强腐蚀出砂严重等恶劣工作环境的适应性,金属喷焊柱塞与38CrMoAl氮化衬套,推广应用渗硼泵,试验证明,渗硼处理的泵,泵筒内壁,不易出现划拉现象,具有较好的,且泵效平均提高11.7%,。
改进常规泵柱塞衬套副的结构,采用易排砂的泵体结构,在柱塞上设置螺旋防砂槽和导砂孔,提高防砂槽的排砂能力,减少砂卡出砂刮伤柱塞和衬套的可能性;如应用长柱塞泵、改进衬套结构使上下冲程中柱塞均能出泵筒, 防砂槽内的存砂,将活塞两端的锥形结构改为柱形结构,防止砂粒进入柱塞和衬套之间的间隙,能够地减小柱塞衬套配合部位的磨蚀,延长了泵的使用寿命。
2、对井下配套工具进行改进
(1)销钉泄油器改进。采用以硬密封为主软密封为辅的密封结构,减少了恶劣工况下的此处密封失效的可能性。
(2)封隔器改进。采用碗状胶皮隔环,并相应改变胶皮形状,改进封隔器上下接头,使钢体外径大于胶皮外径,的避免了入井时胶皮与套管之间的接触磨损。
三、认识与设想
1、在推广应用管式型泵的同时,对柱塞结构进行改进,从抗磨转向防磨。
2、沉砂技术,并加以推广应用,在防砂设计中增加携砂速度的设计项目。
3、开展单井缓冲试验,并对单井缓蚀与泵站集中缓蚀两种方式效益论证,探索单井缓蚀的方法。
4、井下工具质量管理体系,从检测手段上应增大硬件投入,从管理上应建立质量责任者制度,将入井工具质量管理提高到一个非常重要的高度去认识。