提高抽油机泵效技术改进与应用

马进

摘 要：2017年興隆台采油厂开井741口，抽油机举升的核心部件就是抽油泵，目前我厂平均泵效为41.86%，据统计低于平均泵效的井有347口，占总开井数的47%，其中泵效低于20%的井有219口。这些低泵效油井严重制约了油井的产能，降低了系统效率，增加了开采成本。为了提高油井产能，提高抽油泵的泵效，对抽油泵进行一系列技术改进将技术研究与现场实施相结合，起到了提高泵效的作用，并逐步形成了技术规模，取得了经验认识，为我厂低效油井的高效开采提供了技术思路和治理手段。

关键词：抽油泵;漏失;泵效

1前言

油田在开发生产过程中，随着地层压力下降，油井失去自喷能力需要人工举升的方式进行开采，抽油机举升是目前最常见的人工举升方式。2017年兴隆台采油厂开井741口，抽油机举升的核心部件就是抽油泵，目前我厂平均泵效为41.86%，据统计低于平均泵效的井有347口，占总开井数的47%，其中泵效低于20%的井有219口。这些低泵效油井严重制约了油井的产能，降低了系统效率，增加了开采成本。

为了提高油井产能，提高抽油泵的泵效，对抽油泵进行一系列技术改进将技术研究与现场实施相结合，起到了提高泵效的作用，并逐步形成了技术规模，取得了经验认识，为我厂低效油井的高效开采提供了技术思路和治理手段。

2抽油泵漏失原因分析

针对泵效低于20%的油井，对其进行分析。造成抽油泵泵效低的因素有：漏失的影响、气体的影响、冲程损失和供液不足的影响。抽油泵的漏失主要是由柱塞与泵筒的间隙漏失、泵阀的密封件漏失导致的。从抽油泵的工作原理可以看出阀球是抽油泵的主要部件，抽油泵中控制油液单向流动的部件，承受着来自井底流压、液柱重力、杆管重力等多方向的压力作用，同时受到含油腐蚀性介质及砂粒的原油冲刷，且阀球与阀座以一定的频率相互撞击，其密封性能很容易遭到破坏。

2.1磁性吸附漏失

普通抽油泵阀和硬质合金泵阀因其不具有抗磁性，在井下工作时，由于抽油泵受到地磁场的影响，极易导致泵阀磁化，致使金属碎屑、含金属成分的微粒吸附在泵阀密封面上，使抽油泵阀关闭不严，产生漏失 。随着大斜度井和水平井的不断增加，杆管磨损突显，由磁性吸附引起的泵漏、阀刺坏的现象越来越多，造成油井频繁检泵作业。

2.2磨损性漏失

普通四孔式固定阀罩过流时，液流阻力大，阀球起跳高、油流通道面积等都不尽合理，对密封面冲刷力大，对抽油泵密封器件磨损较大。

油田开发中后期，油井的水、气、砂等较多，加上结蜡、胶质沥青、腐蚀性介质的综合作用，泵阀启闭时段高速液流通过时，产生较大的水力切割作用，表面会形成方向性的冲刷痕迹，因普通泵阀硬度较低，耐磨性能差，易造成泵阀组件严重破坏。遇到高含砂井，固定阀关闭时，由于砂粒垫在密封面上，导致泵阀密封面严重磨损。除密封不好外，频繁开启、关闭，密封面容易损坏，加剧了漏失和刺坏。

对于一些有斜度的油井，固定阀关闭滞后或阀座偏磨导致漏失。大斜度井泵挂处井斜角大，阀球和阀座线型接触不均，阀关闭时长时间与一侧接触面单一碰撞，使得最后接触的切面出现刺漏。

2.3腐蚀性漏失

油井进行酸化解堵、压裂措施后，因井液中含有残余酸使抽油泵零部件受到腐蚀，含气高的油井气体易对抽油泵零件腐蚀，特别是抽油泵阀球和阀座密封面腐蚀严重，使抽油泵产生腐蚀性漏失，严重时无法正常抽油。

随着油田开发，酸化解堵、压裂、防砂等措施的实施，加上气体的影响，抽油泵的使用寿命受到影响，增加抽油泵零件的抗腐蚀性能能够减少抽油泵的漏失，延长泵的检泵周期。

3技术改进

针对影响抽油泵漏失的因素，我厂对常规抽油泵进行了一系列技术改进，提高了抽油泵的技术性能，达到提高抽油泵泵效的目的，并在一定程度上延长检泵周期。

3.1游动阀、固定阀材质采用了无磁硬质合金

无磁硬质合金WC-Ni与普通硬质合金WC-Co、高铬不锈钢相比，因化学组成不同，其物理性能有较大的区别，在WC-Ni硬质合金中，采用常规硬质合金生产工艺，以不同的VC（碳化钒）添加量进行试验。加入适量的VC可以使合金在常温下由铁磁性变为顺磁性，同时硬度也有一定的提高，抗弯程度在VC加入量较少时（<1.0%）基本维持不变。添加VC使合金发生磁性转变的机理，主要在VC溶入Ni中形成鼓溶体，扩大了Ni的晶格常数，减弱了电子间的交换作用，从而实现抗磁、无磁。

使用无磁硬质合金材质制造游动阀、固定阀，无磁硬质合金没有磁性和吸磁性，不会造成金属铁屑、金属微粒吸附在阀球上，能显著降低或克服磨损刺坏而引起的漏失，延长抽油泵的使用寿命。

3.2固定阀、游动阀采用钝化膜保护

普通硬质合金WC-Co的粘结剂CO使WC具有适当的可湿性及较好的韧性;但由于硬质相WC不容易形成稳定粘着的高熔点氧化层，因此，普通硬质合金WC-Co相对容易被腐蚀，或者容易被加工过程中产生的热碎片溶解。

4现场实施情况

2017年至今，我厂共应用了改进后的抽油泵48井次，实施后油井累计增油1.19×104t，累计增气289×104m3，平均泵效由21.2%提高到38.9%，提高了17.7%，平均正常生产天数达216天。

5结论与认识

1、通过对传统抽油泵的改进，对提高泵效，延长油井检泵周期有一定作用。

2、对常规泵进行技术改进，结构设计简单合理，抗磁化、防腐、耐磨、防漏，适用于高含砂、含腐蚀介质及杆管磨损井。

3、使用改进的抽油泵，成本相对较低，降低了开采成本。

4、对传统抽油泵的改进，减少了检泵次数，降低了开采成本。

5、通过对抽油机提高泵效的技术改进与实施，起到了良好的降本增效的效果，创造了一定的经济效益。