采油井故障原因的判断及应对措施

采油井故障原因的判断及应对措施

摘要：近些年，随着油井开发时间不断延长，油田生产项目也随之增加，而

油层环境本身的复杂程度较高，加之采油井常年运行，使油井故障类型变得更为

复杂，下文以采油井的地面工程为例，分析采油井常见故障与应对措施。

关键词：采油井；故障；措施

引言

在石油开采行业中，抽油泵系统起着举足轻重的作用。然而，恶劣的井下工

作环境和复杂的工况使得抽油泵系统时常发生各种故障。此外，由于油井区域零

散分布以及油井间的道路不便，使得油井的管理和维护成本高企。快速、高效、

扁平的故障分类模型和可视化终端的搭建显得尤为重要。

1采油井故障原因的判断

1.1示功图法

其操作原理是：利用油井液面功图综合测试仪使抽油机驴头完成一个冲程后，悬绳器所承受载荷大小的变化，得出封闭曲线。曲线构成的闭合图形面积，代表

光杆一个冲程下抽油泵实际做“功”，继而判断抽油泵在井筒内的运行状态。比

较多见的示功图包括油管漏、油稠影响、供液不足、卡泵、碰泵、出泵、固定阀

与游动阀漏失、油杆断脱、气体影响等。在使用此判断方法中，相关人员必须需

联系日常油井管理记录资料加以分析，比如含水变化记录、油井产量报表与套压

记录等，最终实现综合性判定。此方法适用于采油井多种故障原因的判断，且准

确率极高，有利于对采油井故障原因判断后，制定合理准确的修复方案提供可靠

依据。

1.2井口憋压法

其操作原理是：在抽油机正常工作中，将回压闸门关闭，随后通过2.5MPa

压力表观察油管压力变化，根据压力升降表现，判断分析抽油泵故障原因。比如，在抽油机上冲程中压力上升，而下冲程中压力比较稳定，或者略有降低的表现，

此情况说明抽油泵运行正常。如果抽油机上冲程中压力最初以缓慢提高的状态出现，大约五分钟后，压力表指针在原位完全不上升，或是压力下降明显，此情况

说明抽油泵阀座密封出现问题，由此判定为泵漏。另外，憋压期间，在上下冲程中，压力表指针基本稳定，且在上冲程时压力略下降，此情况说明采油井可能存

在抽油杆断脱的问题，此时相关人员要结合其他资料加紧核对。该方法通常被用

于检查抽油泵阀是否正常工作，正常运行的故障原因判断中。但若采油井油管结

蜡严重，会导致此方法判断结果不准确，所以井口憋压法在日常故障原因判断中

有一定局限性。

1.3试泵法

其操作原理是：现场作业中借助水泥泵车向油管内注入液体，按照泵压与井

口压力表现判断抽油泵是否异常。一种方法是把活塞置于工作筒中进行试压，待

停机后向油管内注入液体，如果井口压力下降，或者是没有压力，说明固定阀和

游动阀均出现明显漏失；如果井口压力上升，说明游动阀状态良好；如果井口压

力与套管压力一起升高，说明油管发生漏失。另一种方法是将活塞取出工作筒安

排打液试泵，如果压力降低或完全无压力，说明固定凡尔出现漏失[1]。此方法

主要适用于采油井油管是否漏失、抽油泵各部件是否正常工作，正常运行的故障

原因判断中。

1.4油管破损

油管本体的破损，同样会造成油管的漏失。一是油管加工工艺造成的缺陷。

针对油管，国家统一采用了美国石油学会APISPEC5CT的标准，对油管的组分、

硬度及强度等方面都有明确的要求，但由于企业加工工艺不同，造成油管材质质

量存在问题，在油气开采过程中，易因自身的缺陷造成油管漏失；二是所处环境

对油管造成的破坏，油管在使用过程中，因为井斜等井身结构原因，使油管与油

层套管内壁产生偏磨，造成油管产生裂纹或磨损穿孔而漏失。此外，油管所运移

的油气物流及地层出砂等，对油管也都有一定的腐蚀破坏，特别是在油管选型与

应用环境不匹配的情况下，易造成油管的腐蚀穿孔而漏失。

2故障应对处理措施

2.1抽油泵蜡卡的应对处理措施

对于采油井蜡卡故障，也有很多应对办法，常见如“碰泵法”。具体流程是：先把驴头停于下死点30~40cm的位置，关闭电源，拉紧刹车，借助方卡子卡于防

喷盒上方，启动抽油机，使悬绳器与光杆方卡子分离后，再次关闭电源，拉紧刹车，以达到转移驴头负荷的目的，然后在悬绳器上方卡子点的位置做好标记。再

将悬绳器以上的方卡子松开，慢慢松掉刹车，在上行悬绳器和标记位置超过原本

的防冲间距后，拉紧刹车，悬绳器上方卡子再次卡紧，让驴头承受负荷后，把防

喷盒上方方卡子取下，放刹车、启动抽油机，待碰泵4次左右后，恢复原防冲距，启动抽油机进行生产，如果解卡成功且生产正常，需根据采油井实际结蜡情况，

经套压阀门向井筒加入适量清蜡剂。如果抽油泵蜡卡严重，需锅炉泵车定期对采

油井进行热反洗作业，或要求作业队定期检泵作业。检泵时需对抽油管、抽油杆

进行地面清蜡与热刺洗。

2.2采油井砂卡的应对处理措施

抽油井砂卡的主要原因是采油井生产过程中，油层砂粒随着油流进入套管，

而后长期逐渐沉淀使井筒砂面上升，最后进入抽油泵泵筒，造成抽油泵砂卡。地

面表现是，抽油机上冲程载荷变大，下载荷变小或无载荷，故障严重时，光杆始

终不下行，光杆方卡子与悬绳器分离；油井产液量与泵效不断下降，取样中有砂

粒出现；示功图“肥大”，且载荷线为锯齿形等。应对采油井砂卡的措施有很多，比如在抽油泵下端合适位置下入防砂设备，阻止沙粒进入泵筒；根据抽油泵砂卡

位置，调整适当的防冲距，利用抽油机试抽活动解卡，解卡成功后，调回原防冲

距位置；借助水泥泵车反洗井解卡；检泵作业，并带笔尖下管柱至砂面位置后冲

砂至设计深度，利用洗井液循环洗井，直至返液正常。总之采油井出砂不但会影

响原油采收率，而且会严重损坏采油设备，所有在日常的采油工作中，务必要勤

取样、多观察，尽早制定合理有效的防砂卡措施，以此确保采油井平稳高效运行。