检验抽油泵的可行性分析
摘 要:简要叙述了抽油泵在油田应用工况概述、抽油泵工作原理、分析抽油泵故障形成的原因及影响、推论故障与金相检验技术的关系。
关键词:抽油泵工作原理 油泵故障形成的原因 检验
通过性能检测和失效分析来判断零件生产工艺是否完善,寻求零件生产缺陷的原因。因此检验是保证产品质量不可或缺的重要手段。
一、抽油泵在油田的应用
抽油泵在石油领域中是不可缺少开采装备。由于油层中天然能量不足、不能喷油或喷油量较低的情况下,需要借助机械采油的方式来增加油井的产量,抽油泵采油就是机械采油方法的一种。它与各种类型的抽油机、各种规格的抽油杆配套使用,完成人工举升采油。
二、抽油泵工作原理
抽油泵主要是由泵筒、柱塞、进油阀(吸入阀或固定阀)、出油阀(排出阀或游动阀组成。上冲程时,柱塞下面的下泵腔容积增大,压力减少,进油阀在其上下压差的作用下打开,原油进入下腔;与此同时,出油阀在其上下压差的作用下关闭,柱塞上面的上泵腔内的原油沿油管排到地面。同理,下冲程时,柱塞压缩进油阀和出油阀之间的原油,关闭进油阀,打开出油阀,下泵腔原油进入上泵腔。柱塞一上一下,抽油泵完成任务了一次循环。如此周而复始,重复进行循环。
三、分析抽油泵故障形成的原因及影响
抽油泵由于自身的结构特点和特殊恶劣的工作环境,使得抽油泵使用寿命不长,随着油田不断开发,对于不同的油区,由于油藏埋藏深,原油粘度高,出砂严重,井下温度高,井筒举升困难等特点。抽油泵故障频繁发生,不仅加大了采油作业工作量,增加了采油成本,同时也严重影响了原油产量。据专家统计调查显示抽油泵故障发生有两个高峰,一是2~3年内,故障率在15%左右,另一高峰在7年以后,故障率高达32~47%。造成某油田作业抽油泵故障共有11大类问题如图(1),抽油杆断脱和油管漏的故障占的比例最大,因此必须对抽油泵进行检测,即确保油田生产的需要又降低了抽油机维修费用。
四、金相检验技术在检验抽油泵中的应用
(1)当抽油杆发生断裂时,裂纹起源于外表面划痕处,其扩展方向与最大拉伸应力方向垂直,可以观察到不连续的疲劳断裂的贝纹特征,总体比较平整,在裂纹源附近出现磨光标记,扩展区呈现黑色,断裂区占抽油杆横截面的2/5左右,呈现疲劳断裂特征。

