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1、凡尔座凡尔罩凡尔球的磨损腐蚀抽油杆通过游动阀与活塞连接，活 塞往复运动使得游动阀罩承载着大小不对称的变载荷应力，在阀开启 闭合过程中， 连续的撞击导致了阀内壁的磨损和疲劳破坏。凡尔罩作 为井液的出口 ,由于改变了液流的方向,受到液流的冲刷和腐蚀,最终 造成断裂失效。 凡尔座由于长期受到液流和固体物的冲蚀，也会导致 密封面失效。 柱塞式抽油泵失效原因分析 来源：发布时间： 2005-07-20 黄锦滨文 国内油田大部分已进入了高含水开发期, 常规柱塞抽油泵是主要的采油方式之一。由于高 含砂、高含水、高温蒸气稠油开采、注聚合物开采及强腐蚀的介质环境和井况差等因素影响，柱塞泵井 平均免修期越来越短，
2、有的甚至不到30 天就需要检泵，严重影响油田开发综合经济效益的提高。每个油 田导致柱塞抽油泵失效的原因有所不同，综合为以下几个因素：油井出水、出砂、注入物构成、矿化度、 井底温度、出液的腐蚀程度、井身结构及柱塞抽油泵自身的结构、柱塞与泵筒表面处理及表面材料等。 主要失效原因为： 砂粒在管柱内的沉降油井出砂量大、含水高时，地层油中的砂粒混合在地层水中。由于 不同介质的携砂能力是与介质的黏度成正比的，原油黏度远远大于地层水黏度，在相同流速下地层水的 携砂能力差，部分砂粒会在重力作用下下沉，严重时会造成卡泵和砂埋。在泵还没有完全被卡死前，柱 塞和泵筒的相对运动会导致柱塞表面和泵筒内表面的划伤，大量的
3、划伤使泵效下降。 磨损和腐蚀双重作用如果砂粒进入泵筒与柱塞之间，柱塞和泵筒表面磨损增加，如果表 面层磨损后露出基体，由于井液介质的强电解性和弱酸性，芯部极易被腐蚀和磨损。另外，一般活塞两 端的压差是7-14MPa ，在高压差下，含砂液体会对柱塞和泵筒产生水力切割，加剧磨损。 柱塞和泵筒的结垢如果注入水未经处理循环使用，加上目前有些油田纯注水已经不能满 足采收率的提高而改用注聚合物等，使得井下产出液成分变得越来越复杂，矿化度越来越高，在柱塞和 泵筒上结垢的可能性越来越大。当在柱塞和泵筒表面上垢的沉积变得致密，附着力变强时，危害就增大。 有些区域普通的柱塞抽油泵捡泵周期由于结垢从300 天缩短为
4、30 天。 抽油泵的结构普通抽油泵在结构上无任何挡砂刮垢措施，而且柱塞端部有一个锥面, 抽 油泵在往复运动过程中，使得砂粒直接沉降到柱塞与泵筒间隙内，而且抽油泵柱塞上的防砂槽只具备挡 砂和刮砂性能，对防砂槽沉砂的清除未考虑，在防砂槽存砂后，同样会造成塞泵筒磨损。 柱塞和泵筒的表面处理和材料选择调查表明， 抽油泵柱塞和泵筒表面处理工艺和材料的 选择会显著改变抽油泵的使用寿命。柱塞和泵筒是一对摩擦副，有研究表明，柱塞和泵筒表面材料与砂 粒之间的摩擦系数大小还会影响砂粒是否会卡在柱塞和泵筒间隙中。 凡尔座凡尔罩凡尔球的磨损腐蚀抽油杆通过游动阀与活塞连接，活塞往复运动使得游动 阀罩承载着大小不对称的变
5、载荷应力，在阀开启闭合过程中，连续的撞击导致了阀内壁的磨损和疲劳破 坏。凡尔罩作为井液的出口, 由于改变了液流的方向, 受到液流的冲刷和腐蚀, 最终造成断裂失效。凡尔座 由于长期受到液流和固体物的冲蚀，也会导致密封面失效。 柱塞和泵筒的间隙柱塞与泵筒的配合属于往复运动的间隙配合。泵筒与柱塞的相对运动 依靠配合面之间的微小间隙起密封作用, 同时 , 这种微小间隙确保柱塞与泵筒之间始终有一定的液体漏 失, 起润滑和冷却作用。 对一定的井况而言, 泵隙是抽油泵重要的技术参数, 泵隙的大小直接影响着抽油泵 效率的高低 , 影响检泵周期。 井下管串偏磨与腐蚀由于各种因素导致油管、抽油杆、扶正器、抽油杆接
6、箍等磨损和腐 蚀，如果磨损和腐蚀产物如铁渣、油管涂层剥落物等沉积在泵上，造成卡泵和凡尔不密封后的漏失。 泵挂深度油井泵挂的加深, 会使得抽油泵承受的载荷增大, 从而使得柱塞与泵筒之间的 压力和摩擦力增大, 井液对柱塞和泵筒液力冲刷也会增大，加上上述其它因素的作用，泵的失效会加快。 井身结构由于泵筒长约4-9 米左右，如果挂泵段井身不是垂直，如水平井，斜井或狗腿 处等，则泵筒可能变形或柱塞和泵筒局部接触，也会加大柱塞和泵筒之间局部的磨损和腐蚀。 井下温度和压力井下温度有间接影响，如影响柱塞和泵筒腐蚀速度，影响结垢的快慢， 甚至影响泵筒变形难易等。 由上述可见，柱塞式抽油泵失效原因很多，应根据具体井况找出主要原因并采取相应的措 施。 江汉油田抽油泵柱塞失效的调查分析表明，泵阀球在井斜和液流水平力 的作用下，对阎罩内壁、顶部和阔座产生周期性的碰撞，是柱塞发生断裂、脱 扣和漏失的主要原因。增加阀座孔径、减小闹球与闽罩的径向间隙，以改善阀 球运动特性，是防止柱塞断、脱、漏的有效措施，柱塞断脱率可从 下降到。
