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螺杆泵失效原因分析及对策
作者：蔺荣山
来源：《中国科技博览》2012年第12期
[摘要]：在油田的开发过程中，螺杆泵在稠油井上应用的数量逐渐增加，在使用过程中出现了一些问题，影响了正常生产，我们对应用过程中出现的问题进行分析并制定相应的对策。 [关键词]：螺杆泵 抽油杆
中图分类号：TH327 文献标识码：TH 文章编号：1009-914X（2012）12- 0268 -01 1基本现状
孤东采油厂采油一矿管理着油井632口，开井545口，螺杆泵井17口。随着油田开发的不断深入，稠油区块是上产的重要区域，对比抽油机四连杆机构和螺杆泵的现场使用效果，螺杆泵在低液井生产，具有调整方便，泵效高（平均泵效61%），耗电低（平均单耗
173kw.h），使用时间长（平均检泵周期517天）的优势。随着螺杆泵使用数量的增加，螺杆泵也出现了一些问题，其中抽油杆失效、油管漏、定子胶皮磨损是目前的主要问题。 2 螺杆泵失效原因分析及对策 2.1 抽油杆失效原因分析
（1）抽油杆断：抽油杆断的主要原因有：①泵挂过深、转速过高，抽油杆在井下受到垂向自重和旋转轴向剪切力的双重作用，如泵过深，转速过高的情况下，作用在抽油杆上的剪切力过大，当超过抽油杆的强度，就会出现断裂杆断②原油物性影响：原油粘度过大，尤其是原油未水包油的旋转过程中乳化现象更为明显，生产过程中扭矩过大，长期在大扭矩状态下运行易造成抽油杆疲劳。③抽油杆制造缺陷：抽油杆本体在制造过程中，本体存在缺陷，如微小的伤痕、焊接接口，在运行过程中，容易在这些缺陷处应力集中，造成抽油杆断。
（2）抽油杆脱扣：①惯性作用：螺杆泵运行时，轴向存在弹性变形，在启动和停止过程中，有一个弹性能量释放的过程，虽然泵地面部分有自锁装置，但泵下面还是有一个释放弹性变形的过程，如果释放速度过快会造成抽油杆丝扣的卸扣。②施工质量问题：在施工作业过程中，抽油杆连接未到位或是扭矩不够，容易出现脱扣。 2.2 油管失效原因分析
（1）抽油杆偏心运动：抽油杆的特性决定了抽油杆在在井下运动过程中，发生弹性变形，在管柱内做偏心运动，当转速越快，对应的变形幅度业也就越大，当达到一定幅度后，抽油杆和油管发生偏磨，长期磨损后易出现管漏。
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（2）油管弯曲：目前螺杆泵井在作业完井过程中主要采用卡瓦支撑方式，这种方式必然会造成油管的变形弯曲，抽油杆和油管的环形空间距离缩短，在运行的过程中，容易出现杆管偏磨，造成油管磨穿。
2.3 螺杆泵定子失效原因分析 （1）机械磨损
油井采出液中，多少含都有地层砂，螺杆泵的转子和定子之间因地层砂的磨砺作用，机械磨损不可避免，地层砂的数量和粒径决定了定子的磨损速度，转速越高，定子胶皮磨损速度越快。
（2）供液不足烧泵：由于螺杆泵大部分是低液量井，在生产过程中，如转速过快，沉没度过低，会出现泵转子和定子之间干磨的情况，摩擦产生大量的热量，而泵得不到及时的润滑和降温，定子橡胶因高温变形损坏造成烧泵。 2.4 预防措施
（1）合理匹配杆管，更具照油井的供液能力确定合理的生产参数， 在保持合理沉没度的情况下，尽量降低螺杆泵的转速，减少因转速过快造成杆断脱、油管漏的几率。 （2）加强现场施工管理
加强现场施工管理工作，一方面是保证施工质量、严格执行施工作业标准，确保抽油杆的扭矩达到合格的标准，防止丝扣脱开；另一方面及时掌握油井生产动态，加密液面电流等资料的录取，综合分析制定相对应的措施，从而有效控制杆柱工作载荷非正常增大，避免过载现象的发生。
（3）采用大直径油管组合
在成本允许的情况下，进行油管组合，尽量增加抽油杆和油管之间环形空间距离，减少抽油杆变形造成的杆管偏磨几率，同时能缓解因泵支撑方式带来的油管弯曲影响。 （4）配置动态变频系统
通过变频柜对运行电流的反馈，动态调整螺杆泵的运行转速，同时在制动过程中，采用变频器实现软启动和停机，避免突然启动和停机中对抽油杆的冲击作用，同时可以减少因供液减少而出现的烧泵。 3 结论
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螺杆泵在生产过程中，井下、井筒的情况是复杂多变的，造成泵失效的因素是多种因素共同作用的结果，因此在螺杆泵的管理中，做好螺杆泵的前期准备工作，在正常生产的情况下，尽量减少生产转速，保持合理的沉没度。 参考文献：
[1]刘玉. 螺杆泵采油技术的优化设计与应用. 石油与天然气工程，2004，11（4）：44-46， 48