新滩油田垦东32区块螺杆泵井故障诊断研究

2019-10-21李斌

锦绣·上旬刊 2019年1期

李斌

主题词：螺杆泵;采油工艺;通稠油油藏

螺杆泵作为一种油田采油工艺技术，广泛应用于采油生产，螺杆泵的特点是体积小、工作噪音低、适用于原油粘度大、含砂高的油井。螺杆泵分为地面驱动螺杆泵和地下螺杆泵，由电控部分、地面驱动部分、井下螺杆泵及一些配套工具组成。螺杆泵采油系统的工作原理：通过地面驱动装置驱动光杆转动，通过中间抽油杆将旋转运动和动力传递到井下转子，使其转动。转子在定子中运转过程中，在吸入端转子与定子橡胶衬套内表面间会不断形成密封腔室，并向排出端推移，最后在排出端消失，油液在吸入端压差的作用下被吸入，并由吸入端推挤到排出端，压力不断升高，原油被举升至井口。

1基本情况

新滩油田垦东32区块位于新滩油田中部，位于垦东凸起部分，属高孔高渗普通稠油油藏。目前，KD32区块油井总井123口，采用螺杆泵采油工艺的油井共23口。随着螺杆泵采油工艺的逐渐成熟，螺杆泵的适用范围也不断扩大，由原来的单纯适用螺杆泵的冷采工艺，逐渐发展成为适合稠油热采的工艺，目前，23口螺杆泵油井包括冷采油井10口，热采油井13口。

2螺杆泵采油井故障诊断及治理措施

螺杆泵采油井往往会因为地面驱动螺杆泵故障和井下杆管泵出现故障导致油井停产影响原油产量，我们加强螺杆泵油井的技术研究，将螺杆泵采油井的故障原因进行分类归纳，并制定出下一步的措施，减少故障的发生。

2.1地面驱动故障原因诊断及处理办法

螺杆泵地面驱动常见的故障包括减速箱漏油、皮带断、电机烧、泵头卡、减速箱温度过高、棘齿刹车失灵等故障，具体原因分析及处理办法如下：

（1）减速箱漏油：主要分为输入端密封漏油、输出端密封漏油、观察窗漏油三类。针对输入端密封漏油、输出端密封漏油这类问题，分析原因为密封垫子磨损，可通过更换密封垫子解决漏油问题，但如果输入、输出轴在长期使用过程中出现轴承磨损，需要更换轴承或更换减速箱;观察窗漏油原因一般是密封垫子老化或因减速箱温度过高导致密封垫子失去弹性导致，如果是老化则更换密封垫子，另一種情况则要分析减速箱温度过高的原因，采取措施，降低减速箱温度，再更换密封垫子。

（2）皮带断：主要原因可分为使用时间长皮带老化或负荷重烧坏两类，前一类直接更换皮带，并定期检查维护，后一类则需要分析负荷重的原因，采取降负荷措施。

（3）电机烧：主要原因分为老化和超负荷运转烧坏两类，前一种原因可更换电机，后一种原因要分析负荷重的原因，采取降负荷措施后再更电机。

（4）泵头卡：泵头卡的原因有两种，一种是因减速箱齿轮损坏导致的泵头卡，另外一种是井下转子卡导致的泵头卡，可通过卸除光杆负荷，盘动减速箱一端大皮带轮来判断卡的原因，减速箱齿轮卡需要更换地面驱动头，井下杆柱卡要通过作业修泵来处理。

（5）减速箱温度过高：一是油井负荷重，导致减速箱承受扭矩过大，减速箱温度高，解决办法为采取降低负荷的措施;二是螺杆泵减速箱呼吸阀堵塞，解决办法为清理呼吸阀;三是机油变质，润滑变差，导致减速箱温度过高。

（6）棘齿刹车失灵：主要原因是刹车紧固螺丝松或是刹车片磨损，解决办法是紧固或更换刹车片。

2.2井下故障原因诊断及处理办法

螺杆泵油井正常时油井供排关系协调，举升系统各部件工作正常稳定。具体表现为：泵效、沉没度、电流等生产参数在正常范围，系统运行稳定，参数没有大幅度波动。

螺杆泵油井不正常时，故障原因有很多，井下常见的故障有：抽油杆断脱、油管漏失、泵漏失、杆卡等。目前常用的故障诊断方法有电流法和憋压法，电流法就是通过测试电机的工作电流，根据工作电流的大小来诊断油井工作状况的方法。憋压法就是通过关闭采油树回压闸门进行憋压，通过观察井口出油压力（油压）和套压的变化进行诊断油井故障的方法。

（1）抽油杆断脱

由于抽油杆负荷过大、磨损或误操作等原因，引起抽油杆断裂、脱扣或撸扣的情况。具体表现为：在短期内，泵效大幅度下降，动液面迅速上升，电流下降甚至接近空载电流。同时也可以根据断电停井时，光杆转动是正转还是反转，来验证杆是否断脱，如正转，则杆断脱，反转或不转，则杆未断脱。

对策为捞杆换杆或是检泵。

（2）油管漏失

管漏失是由于油管壁上存在漏点或裂缝造成的。现象为泵效下降，动液面上升，电流减小，憋压不起或压力上升较慢，且到一定压力不在上升，观察套压和油压基本持平。

对策为检泵。

（3）泵漏失

泵漏失由于泵定子橡胶磨损，造成定转子过盈减小，泵承压能力下降。具体表现形式为：泵效逐渐下降，动液面逐渐上升，电流逐渐下降。由于漏失量加大，泵有功扭矩下降，扭矩低于正常范围。

对策为检泵。

（4）杆卡

杆卡的井下因素为地层出砂导致的杆卡、定子胶皮脱落导致的杆卡两种。对策为检探冲或是检泵。

3结论和认识