1 抽油泵的结构与正常工作条件
普通的抽油泵大致由四部分组成:泵筒、吸入阀、活塞、排除阀。在原油开采中, 由于井下作业条件的特殊性, 抽油泵增加了固定阀、阀球、阀座和阀罩等专业装置。抽油泵的失效通常与这些构成部件紧密相关。
首先, 一台运行良好的深井抽油泵, 需要对各部位进行严格密封, 保证在工作时对原油的正常吸入与排出。其次, 必须时刻保持泵内液体的饱满度, 一旦泵内检测到气体的出现, 应立即停止机器运行, 及时排除气体。否则在高压强条件下可能会使泵筒断裂甚至发生爆炸。再次, 应使活塞的有效冲程尽量长。在有效的活塞冲程距离内, 相同条件下, 较长的活塞冲程可以增加原油的吸入与排出量, 减少抽油泵的工作频率。最后, 为了防止撞击固定凡尔, 还应调节好防冲距。
2 抽油泵失效原因分析
2.1 抽油泵断失效原因分析
抽油泵工作过程中出现断裂, 通常分为两种情况:柱塞上游动阀罩断和上接头断。前面提到, 抽油泵处在高压强的条件下运行, 经常处于超负荷工作状态, 在此种状态下, 油泵内部的活塞上接头受到压力最为明显。近年来, 随着生产工艺的不断改进, 许多零部件的性能和质量都有了较大的改善, 部分企业在进行油泵部件更换过程中, 忽视了新零件与原有设备的磨合度, 导致新旧设备的不对接, 在受到油泵内部液体的压力冲击后, 就会出现部件之间的空隙, 导致气体的渗入。当气体值达到油泵的承载上限, 就会引起抽油泵筒的断裂事故。
造成抽油泵断的原因与加工工艺, 泵的自身质量, 安装方法也有较大关系。通过相关报道了解, 某采油厂的合作企业由于在设备的生产过程中使用了不规范的测量标准, 导致出厂的零件没有达到采油厂的原有要求, 在后期的材质热处理过程中, 质检人员对发现的问题没有及时上报, 致使该采油厂不得不中止采油工作, 造成了巨大的经济损失。
2.2 抽油泵脱失效原因分析
抽油泵脱扣部位主要是游动阀罩脱扣和固定阀压紧接头脱扣。这里所说的游动阀罩脱扣与上面提到的柱塞上游动阀罩断不同, 此类问题通常是由油泵的防冲撞距离设置不合理造成的。经过相关实验测试, 油泵的防冲撞的最大距离应不超过本身有效长度的三分之一, 距离过小就会使游动阀罩受力不均, 造成游动阀罩的脱落, 严重的还会发展破裂现象。距离过大则会导致滑杆和上游动阀罩的结合处从过盈配合转化为间隙配合, 导致抽油泵的失效。
另外, 抽油泵的正常工作需要杆柱的相互配合, 如果杆柱出现磨损或匹配度不合适, 就会使柱塞在运行过程中受到的阻力变小, 极易滑动。遇到液体冲击后会使柱塞脱离泵筒, 引起上游动阀罩脱扣。
2.3 抽油泵漏失效原因分析
此类原因又可细分为两种:固定阀座受刺造成泵漏和压紧接箍的粘接工艺和螺纹加工技术上存在问题。
对于固定阀的使用标准有相应的行业规范, 严格按照规定所述生产使用即可。对于后者出现的问题, 需要在设备的对接过程中, 注意接头处的粘接工作, 务必做到高质量的密封性, 对接完成后, 应对部分样品做破坏性试验, 以确保能够在高压强条件达到完美密封。对于螺纹加工技术再次不做赘述, 国家出台的深井油泵设备管理细则都做了具体要求, 只要严格执行要求标准, 即可保证正常条件下的施工安全。
3 抽油泵失效控制措施
3.1 改进深井抽油泵工艺设计
原有的油泵虽然能够保持正常的工作, 但是对于目前原油开采的复杂程度已经很难完全适应。相关部门应在国家的政策支持下, 积极配合研发部门, 提供较多的抽油泵工作资料, 便于研发人员进行细节完善。不仅要在油泵的质量上做到提高, 还要在细节上进行优化。
3.2 加强抽油泵质量管理
由于油泵工作条件的特殊性和在采油过程中体现的重要性, 时刻维护和检修抽油泵就变得非常重要。尽快建立起一支专业能力强、综合素质高、吃苦耐劳的油泵维护团队, 利用现代高新技术, 将人工检修与电脑数据分析相结合, 对采集到的信息综合对比分析, 便于专业技术人员进行研究。通过专业团队对油泵质量的管理, 实现油泵的稳定运行。
3.3 加强采油设备的环境安全
通常来讲就是做好油泵内部和周围环境的清洁和保护工作。考虑到油泵所处环境的特殊性, 长期的原油污染会给油泵的正常运行带来危害, 严重情况时可能会使油泵阻塞或停止运行。在对油泵进行定期的安全检测时, 可以顺便进行简单的清洁工作。对于井筒较脏的油井作业时, 要求洗井。对于井下有落物或出砂的油井, 泵下要求接绕丝筛管, 防止脏物进入泵内, 采用防砂泵或双固定阀抽油泵。
4 提出的几点建议
4.1 为提高油井泵效, 油井应有足够的沉没度
4.2 相关原因开采企业应根据企业实际情况, 合理安排开采进度, 避免设备的超负荷运行。
4.3 注意泵筒的磨损程度, 筒壁厚度低于有关行业标准要做到及时更换。
4.4 深井抽油泵在入井前, 先要进行试泵工作。
4.5 做好抽油泵的固定工作, 避免因内部液体冲击和外力因素导致的位置错位。
摘要：随着原油消耗量的增加, 采油作业的工作强度不断加大, 给抽油泵工作的正常运行带来压力。抽油泵在长时间的超负荷条件下工作, 易发生工作失效或停止的状况。大量数据分析和现场维修表明, 抽油泵失效通常与自身的特殊结构有关, 文章针对抽油泵的组成部分, 对相应的失效原因进行分析, 并提出了几点改进措施和控制对策, 经过初步的小规模实践应用, 取得了较好的效果。
关键词：抽油泵,正常运行,失效原因,控制对策
参考文献
[1] 曹广超, 付海军, 赵韩生, 毛智慧.抽油泵故障要因分析及对策[J].化学工程与装备, 2011 (5) .