螺杆泵常见故障及解决方法

螺杆泵常见故障及解决方法

发表时间：2019-07-17T17:10:38.197Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：赵海龙张作佳赵琳

[导读] 摘要：我国的石油资源大多处于地表的深层，需要依靠人力进行举升并进行提取。

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摘要：我国的石油资源大多处于地表的深层，需要依靠人力进行举升并进行提取。螺杆泵在石油开采中具有自身的应用优势，因为它能够对高粘度、高含沙量以及含气量的原有进行提取。当前，在石油开采过程中，螺杆泵已经得到十分广泛的应用，但是在螺杆工作的过程中常常会受到拉应力以及剪应力，所以在实际的工作过程中如果对工作检测不及时的话就很容易造成螺杆泵产生一定的故障。所以本文主要对螺杆泵常见故障进行分析，并为故障的有效解决提出相应的解决对策，希望能够促进生产效率的提升。

关键词：螺杆泵；故障；解决方法

引言：人们对采油的螺杆泵很多人并不了解，甚至是十分陌生的。但是在实际的采油过程中，螺杆泵却发挥着不可替代的作用。当前很多油田都运用了螺杆泵进行采油。但是在实际的工作过程中却存有这样或者那样的问题，导致螺杆泵产生故障的主要原因有哪些是我们对螺杆泵进行深入研究的研究重点。

1 对螺杆泵工作原理的的简要介绍

螺杆泵是渐进式容积泵，与其它的采油方式相比较，它可以开采高粘度、高含沙量和含气量的原油，它有自己独具一格的特点。目前螺杆泵在全国各油田已经得到了广泛的应用。螺杆泵按照驱动方式可以分为两种，分别是电动潜油螺杆泵和地面驱动井下螺杆泵。本文主要介绍地面驱动井下螺杆泵。螺杆泵采油系统主要是由四部分组成的分别是：电控部分、地面驱动部分、井下部分以及配套的工具组成。井下部分有两个重要的组成部分：转子和定子。转子是运动的零部件，是用一根高强度的钢筋加工而来，它的空间曲线是单螺旋面或双螺旋面的，并且在它的表面镀上了一层坚硬的铬，从而提高它的抗磨能力；定子是固定的零部件，它是以丁腈橡胶为衬套硫化粘接在管体外套内形成，它与转子最大的区别是它的空间曲线是双螺旋面或三螺旋面的。

2 螺杆泵常见故障及原因分析

2.1 驱动电机烧毁

如果井下的油液黏度太高、胶质及沥青物质数量较多，在螺杆泵旋转带动之下，油液会呈现出乳化状态，形成油包水形式的乳状液体，该液体的黏度随乳化程度的上升而不断增大，会产生大于螺杆泵负载能力的问题。因此，螺杆泵井回压值过大，必须经过洗井后才可以重新开采，地面集输管线也需要扫线后才能正常使用，乳状油液的黏度对温度的敏感性很低，采用加温方式减小油液黏度达不到理想效果，大多采用将转子提出油井泵筒后再进行反洗井作业。从理论上分析，螺杆泵对油液的砂含量不是十分敏感，但这只针对普通螺杆泵而言。螺杆泵装置在正常采油作业时具有很大的排量，砂粒会随着油液的流动而表现出上升的趋势，具备一定的携砂能力。当螺杆泵装置停止运转时，砂粒会从原来的上升变成下降，使螺杆泵输出扭矩不断变大，极有可能造成驱动电机烧毁或者皮带断裂，情况严重时会由于沉砂而产生卡井问题。与此同时，含砂量的增多会加重螺杆泵定、转子磨损，缩短螺杆泵的寿命。

2.2 抽油杆脱扣

螺杆泵负载和扭矩过大，停机后杆柱会产生高速反转而使抽油杆脱扣。螺杆泵卡泵时的扭矩会显著变大，抽油杆柱形成较大的弹性形变势能，如果螺杆泵装置停机，杆柱内形成的弹性势能必须释放，抽油杆柱则会高速反向旋转，弹性势能释放后，杆柱上部由于惯性的作用而不断旋转，会造成杆柱连接部位脱扣。螺杆泵装置如果突然停止工作，油井内的动液面深度较大，螺杆泵装置在油井管柱内的液力影响下泵的转子反向旋转，杆柱由于反向旋转而脱扣。很多油田应用的油管锚装置都采用机械式座封，座封作业时必须依靠油管加压才能完成操作。而加压会使油井内的油管产生大的弯曲变形，抽油杆的受力情况会更加恶劣，座封力不容易控制，从而使油管脱扣。

2.3 驱动装置密封性差

地面驱动装置密封的主要2个关键部位，一个是减速装置的油封密封，另一个是井口装置的盘根密封。特别是井口盘根密封不良导致的漏油，盘根部位多采用O形复合材料，光杆在运行过程中会产生很大的磨损，光杆外径不断变细。加入新的盘根后，由于盘根的可塑性并不理想，光杆与盘根装置间的密封间隙变大，盘根部位会产生漏油现象。

2.4 油井内情况判断不准

目前还没有对井下螺杆泵工作状况进行有效监测的方法，对泵体情况进行诊断主要采用2种办法：①监测电机工作电流，观察电流值是否运行在正常区间；②采用井口憋压的方法测试压力降情况，对油井、套压的变化情况进行监视，从生成的测试曲线诊断螺杆泵体的运行情况。

3 螺杆泵常见故障的解决办法

3.1 对螺杆泵电流进行实时监测并根据实际情况采取解决措施

螺杆泵的运行电流与扭矩之间呈正比关系，如果油井出砂较为严重，运行电流则呈现上升趋势，相应的输出扭矩不断变大。因此，对螺杆泵的运行电流进行监测，根据实际情况采取应对措施，可以有效避免运行故障。如果运行电流变大，可以采用高压大排量水进行冲砂作业，使螺杆泵的输出扭矩变小，防止由于扭矩过大导致的电机损坏。

3.2 加强地面管理、监测运行数据

螺杆泵启动运行前，必须要对每个零部位进行仔细检查，查看安装是否牢靠，检查电机性能，运行方向必须符合设计要求，保证抽油杆处于上扣状态。检查减速装置，正常运行时没有有异常响声。箱体的运行温度应＜50℃，检查是否有渗漏现象。检查油面高度，油品变质应及时更换。检查刹车装置，查看刹车系统配件是否完好，当螺杆泵停止运行，上部杆柱在惯性力条件下会产生反转，如果产生停机，刹车装置则会将抽油杆抱死，防止出现反转现象，保证杆柱不会脱扣。科学调整油井的运行参数，保证油井具有合理的沉没度。螺杆泵井的沉没度是衡量油井运行情况的重要指标，如果沉没度太高，油井的产液量会受到直接影响。而沉没度太低，螺杆泵的吸入情况变差，定子橡胶由于油液量的变少而发热，问题严重会造成定子损坏，螺杆泵的效率会相应降低，如果泵效指标持续下降，定、转子之间摩擦产生的热量无法散发，温度会显著上升，长期在该工况下运行，螺杆泵会被烧毁。因此螺杆泵运行过程中，必须要控制好沉没度。

4结束语

在我国石油开采过程中，螺杆泵在其中具有十分广泛的应用，并且该设备的应用也得到了石油开采人员的认可。每一个产品在制作的