钟建文 芮兴龙

中国石油长庆油田分公司 安全环保监督部 （甘肃 庆城 745100）

影响检泵作业质量的因素剖析及对策

钟建文 芮兴龙

中国石油长庆油田分公司 安全环保监督部 （甘肃 庆城 745100）

通过对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工况环境的分折，寻找出提高检泵作业质量的有效途径。制定出切实可行的对策措施，全方位的提高检泵维修质量水准。

检泵质量 因素剖析对策措施

长庆油田分公司采油二处修井公司主要从事检泵作业，年完成约5 500个标准井次，近年来各作业队的返工率虽然正在逐步降低，但一些不可避免的返工井仍有发生。目前，返工率约3%，全年返工180井次，每个井次按14 000元计算，那么，全年因返工井损失168万元，相当于一个作业队一年在无效作业。这些返工井不但影响市场占有份额，制约着质量信誉，减少劳务收入和利润目标，而且危机着作业队的生存与发展，甚至一些负面效应波及的力度和幅度，不得不引起高度重视和关注，于是引出了影响检泵作业质量因素剖析及对策措施的质量管理课题。

1 影响检泵作业质量的原因分析

1.1 环境因素对作业质量的影响

油井井筒状况日趋复杂，随着老油田开发时间的延长及新投丛式大斜井的增多，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不断增多。

1.1.1 井筒结垢的影响

自1980年8月在岭8井发现结垢后，油田井筒结垢十分普遍。樊家川、马岭、上里塬城壕、悦22区、玄马、城55区、元城101区、华池、南梁等油田的结垢比较严重。尾管、深井泵及套管内壁的垢主要为CaCO3、CaSO4，少数油井有BaSO4、SrSO4。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%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，为垢物质的析出提供了必要条件，多层全采，油层水的不配伍，成垢离子在地层条件下结合形成垢。

油井周围压降漏斗的形成是近井油层、压裂造成的裂缝处和射孔炮孔炮眼结垢的另一必要条件，油层中流体从供油边缘向油井井筒的渗流过程中造成压力不断下降，形成压降漏斗，使已形成的多相平衡状态不断破坏。

Ca2++2HCO3-→CaCO3↓+CO2↑+H2O使碳酸钙不断析出，造成近井地层和孔眼堵塞。1998年至今，由于结垢造成的活塞卡泵、双凡尔失灵、泵筒堵死、油管结垢粘在套管内壁拔不动钻等类型的无效作业达980个标准井次。

1.1.2 井筒腐蚀影响

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

（1）硫酸盐还原菌是一种厌氧菌，最适应的生长温度为30～35℃（中温型）和55～60℃（高温型）pH值5.5～9.0,陇东油田地层水和洛河水都适应其生长。其腐蚀形态是油管杆、泵、环表面是一个个同心圆式小坑，呈麻点状。

（2）CO2溶解在水中电解生成CO32-，其腐蚀状况在油管、杆表面形成虫蛀状带，油杆接箍上形蜂窝状。1999年到2001年由于腐蚀发生尾管断裂落井，油杆蚀缩径断脱。油管腐蚀穿洞裂口等无效作业280个标准井次。

1.1.3井下脏物堵塞

发生堵塞类型：①投产洗井时，排液不彻底造成的井筒先天不足,井筒中的黄土与井下石蜡、胶质混合物和黑色沉淀淤泥，使花管眼、双凡尔座孔堵塞，消弱了滤液能力，泵况变差；②钻井液伤害油层，钻井液中的固体颗料进入油层，将油层的孔隙堵塞造成油层表面上能量充足,油井产能降低。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3年达350个标准井次左右。

1.1.4 油管杆偏磨的影响

油管杆偏磨影响检泵质量，主要表现在丛式大斜井和部分泵挂深度（平均1 400m）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、三扶四限扶正块破裂。1995年丛式大斜井正式投产以来，共发生此类影响作业质量问题约190个标准井次。

1.1.5 气锁现象的影响

自1996年长6、长8层和原Y9主力层的开发，气锁现象制约着检泵质量的提高，初步统计，至今，由于气锁现象发生无效作业约130个标准井次。

1.1.6 油层坍塌和出砂的影响

油层坍塌和出砂在陇东油田不常见，但由于井喷和负压洗井、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3～5d，地层出砂，发生卡泵、双凡尔失灵的无效作业约18个标准井次。

1.2 深井泵、油管、油杆、附件、工具对检泵质量的影响

深井泵的检修质量和运输工作是影响检泵作业质量的最基本因素，特别是检修待发泵、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剖析。

1.2.1 游动凡尔罩

必须具备以下4个方面的性能：①要有良好的导向性能，减少阀体在球室内漂移；②要有适宜的流通面积，减少液力损失；③要有合理阀球回跳高度；④要有足够的强度与耐磨性，良好的抗强腐蚀能力。从近3年的施工作业现场发现游动凡尔罩发生断裂、漏失或出液不畅的仅7口井。

1.2.2 凡尔球、凡尔座

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”，数千万立方米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3种，基本上可以判定球与座的配合情况，在富有H2S和CO2溶解气的地层水中，均有被腐蚀的现象，下泵生产15d发生严重漏失，井口憋不起压力。

1.2.3 固定凡尔总成

凡尔罩公扣粘扣、密封性变差，漏失、试压不合格、运输过程中保管不善，导致返工的有15个标准井次。

1.2.4 活塞

镀铬层脱落，活塞磨损，卡泵的比较频繁，主要原因有2个方面：①活塞与衬款间隙过小，得不到原油的充分润滑；②镀铬质量差或镀层不耐磨损和镀层对井筒的适应性差。

1.2.5 油管

经现场检查发现：①少数新井油管公扣强度较低，造成上卸粘扣发生漏失；②长期生产的油管上卸扣次数频繁，加上生产过程中载荷冲击，公扣部分锥度不足，上扣预紧时发生一定数量的漏失；③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；④油管内壁垢在一钻过程中脱在深井泵内，活塞探不到底，造成无效作业。

1.2.6 油杆

油杆对检泵质量的影响因素也比较多。①抽油杆应力超过疲劳极限，随着上下冲程的交替，随的载荷不断发生从小到大的重复变化，例如平均冲程按8次/min，抽油杆一天受交变应力8×103～1.7×104次，一年要承受交变应力3×106～6×106冲次，而钢质抽油杆的疲劳极限一年仅为107冲次，抽油杆的安全使用期为1.9～3.7a（开井时率为90%），而正常服役的抽油杆据不完全统计都在5a以上（特别是浅泵挂或低产量井上）；②轴向应力影响，抽油杆最容易在距接头10～20cm处断裂，主要原因是在工作中要产生轴向作用，抽油管过渡段在加厚部分的轴向曲率的作用下，产生的应力要大大超过设计的计算值。液击大大加快了疲劳损坏，使供液能力差的井比供液能力好的井抽油杆断裂的频率高。腐蚀、超载、抽油杆组合不当、设计组合执行等强度原则不完善、抽油杆上下调换频次少及制造缺陷的影响。

1.2.7 油管挂短节及滑杆

用Φ62mm的油管人工车床自制的油管挂短节，对检泵质量影响也较大，自1995～2001年初步统计，在无N80油管挂短节使用的情况下，选用自制的管挂短节发生漏失，管串落井事故达107个标准井次，滑杆断、滑杆丝扣部分过长，逼帽不到位顶死游动凡尔球发生无效作业也多达40个标准井次。

1.3 工序责任管理影响检泵作业质量的因素分析

（1）工序责任管理影响检泵作业质量因素的一个重要方面，主要表现以下几点：①岗位职工责任性较差，对入井管串、杆、泵、工具附件检查不严细，误下入有质量缺陷的管、杆、泵、井下工具附件；②岗位职工对入井管串的质量标准、操作规程不清楚；③现场检查质量缺陷的方法和经验不足；④现场质量缺陷的检测手段不齐全；⑤质量控制体系文件落实较差，各工序处于半受控状态。

（2）检泵申请所提供的检泵原因和技术要求不准确，影响作业质量主要表现为：①检泵原因不准，岗位工人分散了检查部位的精力；②对施工工序质量和施工工程质量的技术改进措施掌握不够，要求不准；③检泵申请提供的部分井静态、动态数据有误，影响作业质量。

（3）施工前的方案、设计交底不清，执行申请要求的施工率低，油管杆已经起完，才清楚施工目的，一些质量缺陷查找就困难了。

2 提高检泵作业质量的对策

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、素质、能力等3大关口，按照人、材、机、环、法的质量管理模式，找出提高检泵作业质量的有效途径如下：

（1）把提高有关检泵作业的操作人员、管理人员、技术人员的综合素质当作提高检泵作业质量的第一道工序来抓，特别是加强责任性教育、专业技术标准、操作规程、工具用具的结构、原理学习，锻炼现场判断、解决问题的能力，提高查找工序质量缺陷的水平，积累现场经验。

（2）对检泵作业入井的管、杆、泵、井下工具附件材料的质量（结构、性能、用途、工作灵敏度、可靠性等），实施入井许可证制度，由专门的专业人员鉴定后方可使用。

（3）对入井管柱、杆柱、工具用具附件的工况要定期进行分析，提出针对性比较强的工况改进措施，长时间上卸扣的油管公扣与接箍配合时，公扣锥度不够，可将油管接箍卸下来倒向，用不经常卸的一端上在经常卸扣的公扣处，用接箍不常卸扣处与公扣锥度不够处相连，防止油管漏失。

（4）采取一定的工艺方法加强井筒入井所有管杆柱、工具用的环境综合治理工作。①对结垢严重的井实施针对治理，控制含水上升幅度，抑制自生矿物析出；②2层或2层以上合采，水质不配伍，实施分隔采油，阻止不配伍水质在油管外壁和套管内壁结垢；③油管内壁有结垢的附着物时，先下一定数量的油管后，将活塞油杆下入泵筒内，再下油管实施管杆套下，防止垢物落入泵筒内；④气锁严重影响泵凡尔工作的油井，将套管气控制放空，或者是套管气引出定向燃烧，降低套压，波及凡尔工作，解除气锁，或者是井下管串上组配气锚，或使用防气泵等；⑤井底较脏的油井，井筒内脏物过多，在动液面、沉没度允许的条件下，适当提高泵挂深度也是提高检泵作业质量的有效办法。或者是完井后不用抽油机试抽，用修井车抽吸，出液正常后，迅速完井开抽。或者下泵前建议洗井，或者下泵进采用双花管用74～148μm（100～120目）的铜丝布包扎，或者完井后开抽10min左右，人工操作轻微碰泵3～5次；⑥杆柱经常断脱的油井，下油杆时同一级别经常上下调换位置，使杆柱处于等强度拉力的环境中工作；⑦腐蚀严重的井，配置阴极保护装置；⑧结蜡结垢比较严重的井，井下管串组配化学防蜡、磁防蜡、防垢器或者是人工地面除蜡除垢。

（5）出台《井下作业质量奖惩规定》、《井下作业管理规程》、《质量控制体系文件》等一系列制度，约束激励机制和办法，健全质量保证体系。

[1]姜军.采南油田提高井下作业质量技术及应用[J].石油质协通讯，2007,33(8).

[2]何鑫华.提高检泵作业质量 延长油井免修期[J].内江科技,2010(3).

[3]王俊奇,曹强,李钢,等.延长油井检泵周期的新技术及应用[J].钻采工艺,2005,25(3).

[4]李勇,张宏.建立质量保障体系 加强重点工序质量控制延长油井检泵周期[J].石油工业技术监督,2009,25(3).

[5]吴奇.井下作业工程师手册[M].北京:石油工业出版社,2002.

The effective approach to the improvement of pump inspection quality is found out through the analysis on the routine process management of pump inspection and maintenance,the objective factors influencing the quality of pump inspection and maintenance,and the working conditions and environment of key parts.Meanwhile,some workable countermeasures are established in order to improve the quality of pump inspection and maintenance all-dimensionally.

quality of pump inspection;analysis of factors;countermeasures

钟建文（1969-），男，现任长庆油田分公司安全环保监督部第二安全环保监督站监督，修井工程师，国家注册安全工程师。

尉立岗

2010-12-24