柱塞式抽油泵失效原因分析（一）
2012-07-02
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，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。
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