影响检泵作业质量的原因及对策

孟向明 罗胜壬 刘颜

摘 要：本文从检泵维修的日常工序管理及影响检泵维修质量的客观因素及关键部件的工况环境分析入手，寻找出提高检泵作业质量的有效途径。制作出切实可行的对策措施，全方位地提高检泵维修质量水准。

关键词：检泵 质量 原因 对策

检泵作业一般是指调整地下工作参数或改变工作制度和消除泵、管、杆工具附件的故障，通常分为计划性检泵、躺井检泵、下泵投产、动态检测、检泵换封、隔水采油等作业措施，这几年来各个作业队伍的返工率虽然正在逐步降低，但一些不可避免的返工井仍时有发生，影响油田的原油产量，于是引出了影响检泵作业质原因及对策。

1.影响检泵作业质量的原因及分析

油井井筒状况日趋复杂，随着老油田开发时间的延长和斜井的增多，油井油管、杆、深井泵工况环境变差，断、脱、漏、卡、堵等影响作业质量的因素在不断增多。

1.1井筒结垢的影响

油井结垢部位主要分布在油管内外壁、油杆表面、眼管、尾管、深井泵及套管内壁，结垢的主要成分为CaCO3、CaSO4、少数油井还含有BaSO4、SrSO4 等垢。结垢使套管孔眼堵死，泵筒内防冲距段堵死。初步统计分析油井含水30%后开始结垢，含水上升结垢逐渐加剧，含水60%以上结垢十分严重。随着油田开发时间的推移，油层含油饱和度不断降低，为自生矿物——垢物质的析出提供了必要条件，多层合采，油层水的不配伍和垢离子在地层条件下结合形成的垢粒慢慢的积聚成垢。

1.2井筒腐蚀的影响

结垢油井大部分为中高含水井，下部油管、油杆长期浸泡在水中，受到硫酸盐还原菌和水中溶解气（CO2和H2S）腐蚀。

1.2.1硫酸盐还原菌是一种厌氧菌，其生长最适应温度为30—35℃（中温型）和55—60℃（高温型）PH值5.5—9.0，乐安油田地层水和洛河水都适应其生长。其腐蚀形态是在油管、油杆、泵的表面形成一个个同心圆式小坑，呈麻子点状。

1.2.2 CO2和H2S的腐蝕

其腐蚀状况在油管、杆表面形成虫蛀状槽带，在油杆接箍上形成蜂窝状。2015年至今由于腐蚀发生尾管断裂落井、油杆腐蚀缩径断脱、油管腐蚀穿洞裂口等无效作业达17个井次。

1.3井下脏物堵塞

发生堵塞类型有：一是投产洗井时，排液不彻底造成的井筒先天不足，井筒残有一定的泥砂；二是油井不同时期作业过程中带入井筒中的黄土与井下石蜡、胶质混合物等形成黑色沉淀淤泥，使眼管孔眼、双凡尔座孔眼堵塞，削弱吸液能力，泵况变差；三是钻井液伤害油层，钻井液中的固相颗粒进入油层，将油层的孔隙直接堵塞。钻井液的滤液由于矿化度较低，进入油层引起油层粘土矿物水化和膨胀，发生水敏效应，从而减少油层孔隙通道，造成油层表观上能量充足，而油井产能较低，能量得不到有效的释放。由于此原因引起投产、检泵、隔水采油的无效作业近三年达15个井次左右。

1.4油管杆偏磨的影响

油管杆偏磨直接影响检泵质量，乐安油田主要表现在一些斜井和部分少数泵挂深度（平均1400m）较深的直井上，导致油管相互磨损、断脱、油管出现裂缝、滚轮接箍卡死、脱落、轮轴断裂、本体断裂，2015年以来此类影响作业质量在问题20个井次左右。

1.5油层坍塌和出砂的影响

油层坍塌和出砂在草古1油区最常见，由于负压洗井、混气水排液、负压射孔等工艺的应用，曾经导致过15口井检泵作业周期在30天，地层出砂，发生卡泵、双凡尔失灵的无效作业约18个井次左右。

1.6深井泵、油管、油杆、附件、工具是影响检泵质量不可忽视的另一个重要因素

深井泵的检修质量和拉运工作是影响检泵作业质量的最基本因素，特别是检修待发的泵、试压、测活塞、固定凡尔漏失量尤为关键，下面对深井泵各部件逐项分析。

游动凡尔罩：它必须具备以下四个方面的性能，一是要有良好的导向性能，减少阀体在球室内漂移；二是要有适宜的流通面积，减少液力损失；三是要有合理阀球回跳高度；四是要有足够的强度与耐磨性及良好的抗强腐蚀能力。

凡尔球、凡尔座在抽吸系统中，属最小配件，也是最为关键的配件，是深井泵的“心脏”，数千万方的液量都是通过球与座的“跳动配合”抽出井筒的，球与座的配合间隙尤为重要，目前现场上检测方法有透光法、口吸法、泵筒内的抽拉法三种，基本上可以判定球与座的配合情况，在乐安油田地层水含有H2S和CO2溶解气的介质中，球与座均有被腐蚀的现象，表现为下泵生产15天左右发生严重漏失现象，井口憋不起压力等。

活塞：长期以来，镀铬层脱落，活塞磨损，卡泵的比较频繁，主要原因有两个方面，一是活塞与泵套间隙过小，得不到原油的充分润滑；二是镀层质量差或镀层不耐磨损和镀层对井筒的适应性差。

油管：作业现场经查审发现：一是少数新井油管公扣强度较低，造成上卸丝扣时，发生磨损而造成漏失；二是长期服役的油管上卸扣次数频繁，加上生产过中载荷冲击，公扣部分锥度不足，上扣时没有上紧而发生一定数量的漏失；三是结蜡结垢严重的井，在油管内壁凝结成环状同心圆，使油管的内径变小，清洗过程中刺不掉而造成液体在上升过程中阻力增加；四是油管内壁的垢在下钻过程中沉脱在深井泵内，活塞探不到底，造成无效作业。

2.影响泵效的主要因素有：

2.1气体的影响：

当泵吸入口的压力小于饱和压力时，在抽汲时总是气液两相同时进泵，气体进泵必然减少进入泵内的液体量而降低泵效。吸入压力的大小取决于沉没度，因此，气体对泵效的影响也反映了沉没度对泵效的影响。

2.2冲程损失的影响 ：

由于抽油杆和油管的弹性伸缩造成的活塞冲程小于光杆冲程是不可避免的，从而使泵效小于1。研究表明，泵挂越深，冲程损失越大。在油井的生产能力确定的条件下，动液面深度一定，泵挂越深，沉没度越大。故冲程损失的影响也反映了沉没度对泵效的影响。

2.3漏失的影响

抽油泵在工作过程中的漏失量是与吸入口两侧的压差有关的。在相同的泵况和抽汲参数条件下，漏失量取决于泵排出口压力与吸入口压力的差。而泵的吸入压力、排出压力又受到沉没度的控制，所以漏失的影响也就反映了沉没度对泵效的影响。

2.4沉没度对泵效的影响

在其他条件一定的情况下，抽油泵的泵效与沉没度、冲程损失、充满系数、等因素的关系为：沉没度上升，吸入口压力上升，气油比下降，充满系数上升，泵效上升；沉没度上升，冲程损失上升，漏失量上升，泵效降低。可见，沉没度的变化对泵效有正负两方面的影响，同时由于沉没度增加而引起的抽油杆长度和悬点载荷增大，产生的抽油设备和动力费用增大也必须考虑。在抽油井生产系统设计中应充分考虑到这两方面的作用，从而确定合理的沉没度，使油井能高效、安全的生产。

2.5沉没度与产量和泵效的关系

如果油井的抽汲参数不改变，只改变泵深 ，由上述分析可知，随着泵深增大，沉没度也会增大，使得气体影响减小，从而使泵效提高，同时产量也提高。但是在动液面深度保持不变的条件下，要加大沉没度就必须加深泵挂。这样，不仅增加了悬点载荷，而且相反增加了冲程损失反而不利于提高泵效。所以，在动液面深度保持不变的条件下，并不是沉没度越大越好，而是有一个合理的界限。因此，在加深泵挂时，检泵和合理的配置管柱是非常必要的。

3.结论

根据井筒结垢、腐蚀、结蜡、气锁、油层坍塌、脏物、偏磨等环境因素和泵、管、杆、井下工具附件的质量材料、结构工艺技术环节、以及操作人员的水平等因素，找出提高检泵作业质量的有效途径如下：

参考文献：

[1]采油工. 北京：石油工业出版社，2011.3

[2]井下作业工. 北京：石油工业出版社，2011.3