海內(nèi)油田多數(shù)已進(jìn)入了高含水開(kāi)發(fā)期,慣例柱塞是重要的采油方法之一。因?yàn)楦吆?、高含水、低溫蒸氣稠油開(kāi)采、注聚合物開(kāi)采及強(qiáng)侵蝕的介質(zhì)環(huán)境和井況差等因素影響,柱塞泵井均勻免修期越來(lái)越短,有的甚至不到30天就須要檢泵,重大影響油田開(kāi)發(fā)綜合經(jīng)濟(jì)效益的進(jìn)步。每個(gè)油田招致柱塞抽油泵生效的原因有所不同,綜合為以下幾個(gè)因素:油井出水、出砂、注入物形成、礦化度、井底溫度、出液的侵蝕程度、井身構(gòu)造及柱塞抽油泵本身的構(gòu)造、柱塞與泵筒外表解決及外表資料等。重要生效原因?yàn)椋?/div>
砂粒在管柱內(nèi)的沉降油井出砂量大、含水高時(shí),地層油中的砂?;祀s在地層水中。因?yàn)椴煌橘|(zhì)的攜砂才能是與介質(zhì)的黏度成反比的,原油黏度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地層水黏度,在雷同流速下地層水的攜砂才能差,部分砂粒會(huì)在重力作用下下沉,重大時(shí)會(huì)形成卡泵和砂埋。在泵還沒(méi)有完整被卡逝世前,柱塞和泵筒的絕對(duì)靜止會(huì)招致柱塞外表和泵筒內(nèi)外表的劃傷,少量的劃傷使泵效降落。
磨損和侵蝕雙重作用假如砂粒進(jìn)入泵筒與柱塞之間,柱塞和泵筒外表磨損增添,假如外表層磨損后顯露基體,因?yàn)榫航橘|(zhì)的強(qiáng)電解性和弱酸性,芯部極易被侵蝕和磨損。另外,個(gè)別活塞兩端的壓差是7-14MPa,在低壓差下,含砂液領(lǐng)會(huì)對(duì)柱塞和泵筒發(fā)生水力切割,加劇磨損。
柱塞和泵筒的結(jié)垢假如注入水未經(jīng)解決循環(huán)運(yùn)用,加上目前有些油田純注水已經(jīng)不能滿意采收率的進(jìn)步而改用注聚合物等,使得井下產(chǎn)出液成分變得越來(lái)越龐雜,礦化度越來(lái)越高,在柱塞和泵筒上結(jié)垢的能夠性越來(lái)越大。當(dāng)在柱塞和泵筒外表上垢的沉積變得致密,附著力變強(qiáng)時(shí),傷害就增大。有些區(qū)域普通的柱塞抽油泵撿泵周期因?yàn)榻Y(jié)垢從300天延長(zhǎng)為30天。
抽油泵的構(gòu)造普通抽油泵在構(gòu)造上無(wú)任何擋砂刮垢辦法,而且柱塞端部有一個(gè)錐面,抽油泵在往復(fù)靜止歷程中,使得砂粒間接沉降到柱塞與泵筒間隙內(nèi),而且抽油泵柱塞上的防砂槽只具有擋砂和刮砂性能,對(duì)防砂槽沉砂的消除未斟酌,在防砂槽存砂后,同樣會(huì)形成塞泵筒磨損。
柱塞和泵筒的外表解決和資料抉擇考察標(biāo)明,抽油泵柱塞和泵筒外表解決工藝和資料的抉擇會(huì)明顯轉(zhuǎn)變抽油泵的運(yùn)用壽命。柱塞和泵筒是一對(duì)摩擦副,有鉆研標(biāo)明,柱塞和泵筒外表資料與砂粒之間的摩擦系數(shù)大小還會(huì)影響砂粒能否會(huì)卡在柱塞和泵筒間隙中。
凡爾座凡爾罩凡爾球的磨損侵蝕抽油桿通過(guò)游動(dòng)閥與活塞銜接,活塞往復(fù)靜止使得游動(dòng)閥罩承載著大小不對(duì)稱(chēng)的變載荷應(yīng)力,在閥開(kāi)啟閉合歷程中,延續(xù)的撞擊招致了閥內(nèi)壁的磨損和疲憊損壞。凡爾罩作為井液的出口,因?yàn)檗D(zhuǎn)變了液流的方向,遭到液流的沖洗和侵蝕,最終形成斷裂生效。凡爾座因?yàn)榕R時(shí)遭到液流和固體物的沖蝕,也會(huì)招致密封面生效。
柱塞和泵筒的間隙柱塞與泵筒的配合屬于往復(fù)靜止的間隙配合。泵筒與柱塞的絕對(duì)靜止依賴(lài)配合面之間的渺小間隙起密封作用,同時(shí),這種渺小間隙確保柱塞與泵筒之間一直有肯定的液體漏失,起光滑和冷卻作用。對(duì)肯定的井況而言,泵隙是抽油泵重要的技巧參數(shù),泵隙的大小間接影響著抽油泵效力的上下,影響檢泵周期。
井下管串偏磨與侵蝕因?yàn)楦鞣N因素招致油管、抽油桿、扶正器、抽油桿接箍等磨損和侵蝕,假如磨損和侵蝕產(chǎn)物如鐵渣、油管涂層剝落物等沉積在泵上,形成卡泵和凡爾不密封后的漏失。
泵掛深度油井泵掛的加深,會(huì)使得抽油泵蒙受的載荷增大,從而使得柱塞與泵筒之間的壓力和摩擦力增大,井液對(duì)柱塞和泵筒液力沖洗也會(huì)增大,加上上述其它因素的作用,泵的生效會(huì)放慢。
井身構(gòu)造因?yàn)楸猛查L(zhǎng)約4-9米左右,假如掛泵段井身不是垂直,如程度井,斜井或狗腿處等,則泵筒能夠變形或柱塞和泵筒部分接觸,也會(huì)加大柱塞和泵筒之間部分的磨損和侵蝕。
井下溫度和壓力井下溫度有間接影響,如影響柱塞和泵筒侵蝕速度,影響結(jié)垢的快慢,甚至影響泵筒變形難易等。
由上述可見(jiàn),柱塞式抽油泵生效原因很多,應(yīng)依據(jù)詳細(xì)井況找出重要原因并采用相應(yīng)的辦法。
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