В процессе эксплуатации скважин часто возникают неисправности насосных установок. Работники нефтедобывающей отрасли обязаны своевременно выявлять, анализировать и определять причины их возникновения, принимать соответствующие меры по устранению неисправностей, наблюдать за их последствиями и обобщать опыт проверок для обеспечения нормальной эксплуатации нефтяных скважин.
I. Основные причины отказов штанговых глубинных насосов:
Факторы, которые обычно влияют на нормальную работуштанговые насосыпод землей коррозия, гидроудар, газ, песок, отложения воска и накипь, которые являются основными причинамиштанговый насоснеудачи.
1. Коррозия:
Коррозия в нефтяных скважинах встречается в разной степени и крайне вредна для всего подземного оборудования. Основными коррозионными средами в нефтяных скважинах являются сероводород, углекислый газ, кислород, рассол и коррозия, вызываемая сернокислоторедуцирующими бактериями.
(1) Распространенные формы коррозииштанговые насосывключают хрупкую коррозию, кислотную коррозию, коррозию разрушения, электрохимическую коррозию, точечную коррозию и абразивную коррозию.
(2) Основные меры по предотвращению и уменьшению коррозиисштанговые насосыдолжны проектировать и изготавливать коррозионно-стойкиештанговые насосыОсновные детали этого насоса, такие как корпус насоса, плунжер, шаровой клапан и седло клапана, изготовлены из материалов с высокой коррозионной стойкостью и износостойкостью или имеют гальваническое покрытие и термическую обработку. Для нефтяной скважины следует выбирать материал штангового насоса, соответствующий коррозионной среде в скважине.
2. Гидроудар: во время подъема скважиныштанговый насосКогда камера насоса заполнена жидкостью не полностью, в верхней части камеры образуется газовый колпак низкого давления. В этом случае, во время хода поршня вниз, поплавковый клапан остаётся закрытым до тех пор, пока гидравлическое давление в момент контакта с жидкостью не резко возрастёт, и клапан не откроется. Это рабочее состояние называется "жидкостным ударом. "hЖидкостный удар очень вреден для всей насосной системы.
(1) Причины "жидкого молота:
① Из-за недостаточного погружения скважинная жидкость в насосе не заполнена как следует, а условия перекачки не идеальны, возникнет явление "пустоddhhh, приводящее к возникновению "гидроудара.
② Из-за частичной закупорки входного отверстия насоса уровень жидкости в гидросистеме повышается, а производительность насоса уменьшается. При этом также возникает гидроудар.
(2) Опасности, вызываемые жидким молотом:
① "Жидкостный удар" увеличит усталость шестерен, подшипников и других компонентов или фундаментов редуктора насосного агрегата.
② "hЖидкостный удар" увеличит усталость при растяжении насосной штанги и повреждение узла плавающего клапанаштанговый насос. Это также ускорит повреждение штока клапана, разрыв цилиндра насоса и выход из строя фиксированного клапана.
③ "hЖидкостный удар" также может привести к износу, протечке или даже поломке резьбы масляной трубы.
(3) Меры по уменьшению "жидкостного удара:
① Разработать рациональную систему работы насосной установки и оптимизировать параметры перекачки. Производительность насоса должна быть согласована с производительностью подачи жидкости из нефтяного пласта, чтобыштанговый насосКПД всегда находится на верхнем пределе КПД (в лучшем состоянии эффект насоса достигает более 80%).
② Скорость двигателя или шкива двигателя можно регулировать, чтобы сделать рабочий объем насоса совместимым с производительностью подачи жидкости масляного слоя.
③ Используйте контроллер насоса для регулярного запуска и остановки двигателя, чтобы снизить вероятность возникновения гидроудара.
④ Контролируйте время восстановления уровня жидкости и время падения, а также автоматически открывайте и закрывайте нефтяную скважину, чтобы уменьшить гидроудар.
⑤ Если подтверждается, что впускное отверстие насоса нефтяной скважины заблокировано, насос следует своевременно запустить и очистить.
3. Газ:
(1) Источник газа：
① Свободный газ из скважины поступает в насос.
② Газ, образующийся в результате разделения нефти и газа на входе насоса во время хода поршня вверх.
(2) Способы уменьшения воздействия газа наштанговый насосп：
① Увеличьте глубину погружения, чтобы увеличить давление на входе насоса.
② Установитештанговый насосскважинный воздушный якорь и отрегулировать рабочую систему нефтяной скважины таким образом, чтобы производительность насоса адаптировалась к подаче нефти в нефтяной пласт.
(3) Газовый затвор：
Когдаштанговый насосПолость заполнена газом, газ расширяется и сжимается в полости насоса при ходе поршня вверх и вниз, плавающий и фиксированный клапаны теряют свою функцию, и нефтяная скважина не может откачивать жидкость. Это рабочее состояние называется газовым затвором.
Минимизировать расстояние, препятствующее ударуштанговый насоснасколько это возможно, чтобы снизить вероятность образования газовой пробки.
4. Песок:
Песок является одним из неблагоприятных факторов, влияющих на работу и срок службыштанговый насос. Установите направляющие для песка, якоря для песка, трубы для фильтрации песка и т. д. В случае особо серьезного выноса песка можно рассмотреть возможность принятия мер по борьбе с выносом песка, чтобы снизить его влияние на работу штангового глубинного насоса.
5. Депиляция воском:
Если сам насос склонен к образованию парафина, следует использовать насос с удлиненным плунжером или насос с подвижным штоком и соответствующими инструментами, препятствующими образованию парафина, что более благоприятно для работы насоса.штанговый насос.
6. Масштабирование:
Во многих нефтяных скважинах в жидкости присутствуют различные соли. При изменении физико-химических условий в определённом участке скважины образуется солеотложение. В настоящее время для снижения образования солеотложений в основном используются методы химической обработки.
(1) Образование накипи приведет к закупориванию перфорационного отверстия обсадной колонны или отверстия для впуска нефти газового якоря, что приведет к возникновению в нефтяной скважине явления гидроудара.
(2) Масштабирование приведет кштанговый насосзасорение деталей или отверстий, что приведет к невозможности нормальной работы насоса.
(3) Используйте насос с удлиненным плунжером, чтобы гарантировать, что часть плунжера выдвигается из верхнего конца цилиндра насоса при каждом ходе, тем самым избегая заклинивания плунжера из-за образования накипи.
II. Методы диагностики неисправностей насосных агрегатов:
1. Метод динамометрической диаграммы:
Динамограмма в настоящее время является эффективным методом контроля рабочего состояния глубинных насосов. Анализ динамограммы позволяет определить влияние песка, парафина и газа на глубинные насосы. Она позволяет выявить такие неисправности, как утечки в насосно-компрессорных трубах, обрыв насосной штанги, неплотное прилегание поршня к оправке и прихват поршня. Для комплексного анализа динамограмму необходимо сопоставлять с данными, полученными в ходе текущего управления скважиной (такими как дебит скважины, динамический уровень жидкости, уровень песка, содержание песка, текущие изменения в процессе работы насосного агрегата и срок службы скважинного оборудования).
2. Метод испытания насоса:
Этот метод включает в себя закачку жидкости в трубку и диагностикуштанговый насосНеисправности, связанные с изменением давления в насосе. Существует два метода испытания насосов: один метод заключается в установке поршня в оправку для испытания насоса. Падение или отсутствие давления в насосе указывает на утечку как во всасывающей, так и в нагнетательной секциях насоса. Другой метод заключается в извлечении поршня из оправки и перекачке жидкости для испытания насоса. Отсутствие давления или его отсутствие указывает на серьёзную утечку во всасывающей секции.
3. Метод наблюдения за дыханием на устье скважины:
Этот метод заключается в закрытии задвижки обратного давления на устье скважины и соединительного затвора, открытии вентиляционного затвора и перекрытии выходного отверстия вентиляционного затвора рукой. Можно также закрыть вентиляционное отверстие тонким листом бумаги. Таким образом, можно определить неисправность насоса, потрогав его рукой или наблюдая за движением листа бумаги, то есть за движением штангового насоса вверх и вниз (д ...
(1) Нефтяная скважина не добывает нефть, а при подъёме скважина выбрасывает воздух, а при опускании – всасывает. Это указывает на серьёзную утечку в неподвижном клапане или на засорение впускного отверстия для нефти.
(2) Нефтяная скважина не добывает нефть, а при подъёме немного выделяет воздух, а затем снова всасывает его. Это указывает на утечку в главном поплавковом клапане.
(3) При подъёме наблюдается обильный поток воздуха, а при опускании — небольшой. Это явление указывает на то, что штанговый насос работает нормально, но уровень жидкости в нефтепроводе низкий, и нефть не поступает на устье скважины.
4. Метод удержания устьевого давления:
Метод удержания давления заключается в анализе и оценке рабочего состояния штангового глубинного насоса, утечки в нефтепроводе и т. д. по двум ситуациям: откачка и остановка. Этот метод в настоящее время широко используется на нефтяных месторождениях. Конкретный метод работы заключается в следующем: закрыть обратный затвор и соединительный затвор во время работы насосного агрегата, а затем наблюдать за изменениями давления в нефтепроводе на устье скважины (максимальное давление составляет 2,5 МПа). Повышение давления можно использовать для анализа и оценки неисправности в скважине, что называется откачкой и удержанием (следует отметить, что когда давление превышает 2,5 МПа, обратный затвор должен быть немедленно открыт); когда давление откачки достигает 2,5 МПа, прекратить откачку и затем удерживать в течение 10 ~ 15 минут и наблюдать за падением давления, что называется остановкой и удержанием. Если давление остается неизменным или немного падает, это означает, что утечки нет; если давление падает быстрее, утечка более серьезная.
(1) Давление растет быстрее во время хода вверх и остается неизменным или немного увеличивается во время хода вниз, что указывает на то, что насос находится в хорошем рабочем состоянии.
(2) Давление растет быстрее во время хода вверх и падает во время хода вниз. После нескольких минут работы насоса диапазон изменения давления остается неизменным. Это указывает на то, что поплавковый клапан постоянно закрыт и не может быть открыт, что указывает на то, что масло не поступает в насос. Причины следующие: ① Фиксированный клапан серьезно протекает или полностью вышел из строя; ② Вход масла в насос заблокирован; ③ Газ оказывает сильное воздействие, вызывая газовую пробку; ④ Уровень жидкости очень низкий, и насос не подает масло. Конкретную причину необходимо всесторонне проанализировать и оценить в сочетании с другими данными, такими как данные о динамическом уровне жидкости, размере попутного газа, добыче, выносе песка и поверхности песка, а также данные об отложениях парафина.
(3) Давление медленно растет или не растет во время хода вверх, а давление остается неизменным во время хода вниз, что указывает на то, что нагнетательная часть протекает (это может быть утечка в поплавковом клапане, масляной трубке или зазоре между поршнем и втулкой).
(4) Давление быстро растёт во время хода поршня вверх и медленно падает во время хода поршня вниз, что указывает на незначительную утечку в неподвижном клапане. Чем быстрее падает давление во время хода поршня вниз, тем серьёзнее утечка в неподвижном клапане.
(5) Давление быстро растет во время хода поршня вверх, падает в начале хода поршня вниз, а затем становится практически стабильным, что указывает на недостаточную подачу жидкости.
(6) Давление не повышается во время хода вверх и падает во время хода вниз, что указывает на то, что оба клапана имеют серьезную утечку.
На этом мы остановимся в этой статье. В следующей статьеМы подробно объясним, как устранять типичные неисправности в насосных скважинах, а также шаги анализа ненормальных скважин.Друзья, кому интересно, можете перейти по ссылке и прочитать!