柱塞式抽油彈簧減震器失效原因分析

發(fā)布時(shí)間：2020-10-29 14:12

柱塞式抽油彈簧減震器失效原因分析，國內(nèi)油田大部分已進(jìn)入了高含開發(fā)期,常規(guī)柱塞抽油彈簧減震器是主要的采油方式之一。由于高含砂、高含、高溫蒸氣稠油開采、注聚合物開采及強(qiáng)腐蝕的介質(zhì)環(huán)境和井況差等因素影響，柱塞彈簧減震器井平均免修期越來越短，有的甚至不到30天就需要檢彈簧減震器，嚴(yán)重影響油田開發(fā)綜合經(jīng)濟(jì)效益的提高。每個(gè)油田導(dǎo)致柱塞抽油彈簧減震器失效的原因有所不同，綜合為以下幾個(gè)因素：油井出、出砂、注入物構(gòu)成、礦化度、井底溫度、出液的腐蝕程度、井身結(jié)構(gòu)及柱塞抽油彈簧減震器自身的結(jié)構(gòu)、柱塞與彈簧減震器筒表面處理及表面材料等。

主要失效原因?yàn)椋?砂粒在管柱內(nèi)的沉降：油井出砂量大、含高時(shí)，地層油中的砂粒混合在地層中。由于不同介質(zhì)的攜砂能力是與介質(zhì)的黏度成正比的，原油黏度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地層黏度，在相同流速下地層的攜砂能力差，部分砂粒會在重力作用下下沉，嚴(yán)重時(shí)會造成卡彈簧減震器和砂埋。在彈簧減震器還沒有完全被卡死前，柱塞和彈簧減震器筒的相對運(yùn)動會導(dǎo)致柱塞表面和彈簧減震器筒內(nèi)表面的劃傷，大量的劃傷使彈簧減震器效下降。磨損和腐蝕雙重作用：如果砂粒進(jìn)入彈簧減震器筒與柱塞之間，柱塞和彈簧減震器筒表面磨損增加，如果表面層磨損后露出基體，由于井液介質(zhì)的強(qiáng)電解性和弱酸性，芯部極易被腐蝕和磨損。另外，一般活塞兩端的壓差是7-14MPa，在高壓差下，含砂液體會對柱塞和彈簧減震器筒產(chǎn)生力切割，加劇磨損。柱塞和彈簧減震器筒的結(jié)垢：如果注入未經(jīng)處理循環(huán)使用，加上目前有些油田純注已經(jīng)不能滿足采收率的提高而改用注聚合物等，使得井下產(chǎn)出液成分變得越來越復(fù)雜，礦化度越來越高，在柱塞和彈簧減震器筒上結(jié)垢的可能性越來越大。

當(dāng)在柱塞和彈簧減震器筒表面上垢的沉積變得致密，附著力變強(qiáng)時(shí)，危害就增大。有些區(qū)域普通的柱塞抽油彈簧減震器撿彈簧減震器周期由于結(jié)垢從300天縮短為30天。抽油彈簧減震器的結(jié)構(gòu)：普通抽油彈簧減震器在結(jié)構(gòu)上無任何擋砂刮垢措施，而且柱塞端部有一個(gè)錐面,抽油彈簧減震器在往復(fù)運(yùn)動過程中，使得砂粒直接沉降到柱塞與彈簧減震器筒間隙內(nèi)，而且抽油彈簧減震器柱塞上的防砂槽只具備擋砂和刮砂性能，對防砂槽沉砂的清除未考慮，在防砂槽存砂后，同樣會造成塞彈簧減震器筒磨損。