Des défaillances surviennent fréquemment dans les puits de pompage pendant la production. Les opérateurs pétroliers doivent rapidement identifier, analyser et déterminer les causes, prendre les mesures appropriées pour éliminer les défaillances, observer leurs effets et tirer les leçons de l'expérience lors des inspections afin de garantir une production normale des puits.
I. Principales causes de pannes des pompes à tige de pompage :
Les facteurs qui affectent généralement le fonctionnement normal depompes à tige de pompagesouterraines sont la corrosion, les coups de bélier, le gaz, le sable, les dépôts de cire et l'entartrage, qui sont les principales causes depompe à tige de pompageéchecs.
1. Corrosion :
La corrosion est présente à des degrés divers dans les puits de pétrole, et elle est très nocive pour tous les équipements souterrains. Les principaux agents corrosifs présents dans les puits de pétrole sont le sulfure d'hydrogène, le dioxyde de carbone, l'oxygène, la saumure et la corrosion causée par les bactéries réductrices d'acide sulfurique.
(1) Formes courantes de corrosion despompes à tige de pompagecomprennent la corrosion fragile, la corrosion acide, la corrosion par fracture, la corrosion électrochimique, la corrosion par piqûres et la corrosion par abrasion.
(2) Les principales mesures visant à prévenir et à réduire la corrosion desspompes à tige de chassesont de concevoir et de fabriquer des produits résistants à la corrosionpompes à tige de pompageLes principaux composants de cette pompe, tels que le corps, le piston, la bille et le siège de soupape, sont tous fabriqués dans des matériaux résistants à la corrosion et à l'usure, ou sont galvanisés et traités thermiquement. Le choix du matériau de la pompe à tige de pompage doit être adapté au milieu corrosif présent dans le puits.
2. Marteau liquide : pendant la course ascendante du fond de troupompe à tige de pompageLorsque la chambre de pompage n'est pas entièrement remplie de liquide, un bouchon de gaz basse pression apparaît sur le dessus de la chambre. Ensuite, pendant la descente, la soupape flottante reste fermée jusqu'à ce que la pression hydraulique augmente brusquement au contact du liquide, ce qui ouvre la soupape. Ce phénomène est appelé coup de bélier. Ce coup de bélier est très nocif pour l'ensemble du système de pompage.
(1) Causes du coup de bélier liquide :
1 En raison d'une immersion insuffisante, le fluide du puits dans la pompe n'est pas bien rempli et les conditions de pompage ne sont pas idéales, le phénomène "empty" se produira, entraînant l'apparition "liquid hammer".
2. En raison du blocage partiel de l'orifice d'admission d'huile de la pompe, le niveau de liquide dynamique augmente et la cylindrée de la pompe diminue. Un coup de bélier liquide se produit alors.
(2) Dangers causés par le "marteau liquide" :
1. Le coup de marteau liquide augmentera la fatigue des engrenages, des roulements et des autres composants ou fondations de la boîte de vitesses de l'unité de pompage.
2. "Le coup de marteau liquide augmentera la fatigue de traction de la tige de pompage et les dommages à l'ensemble de soupape flottante dupompe à tige de pompageCela accélérera également l'endommagement de la tige de soupape, la rupture du corps de la pompe et la défaillance de la soupape fixe.
③ "Le coup de marteau liquide" provoquera également l'usure, la fuite ou même la rupture du filetage du tuyau d'huile.
(3) Mesures visant à réduire les coups de bélier :
1. Établir un système de pompage raisonnable et optimiser les paramètres de pompage. Adapter la cylindrée de la pompe à la capacité d'alimentation en fluide de la couche d'huile afin quepompe à tige de pompagele rendement est toujours à la limite de rendement élevé (dans le meilleur état, l'effet de pompe atteint plus de 80%).
2. La vitesse du moteur ou de la poulie du moteur peut être ajustée pour rendre la cylindrée de la pompe compatible avec la capacité d'alimentation en fluide de la couche d'huile.
③ Utilisez un contrôleur de pompage pour démarrer et arrêter le moteur régulièrement afin de réduire l'apparition de coups de bélier.
④ Maîtrisez le temps de récupération du niveau de liquide et le temps de chute, et ouvrez et fermez automatiquement le puits de pétrole pour réduire le coup de bélier liquide.
⑤ Si l'entrée de la pompe du puits de pétrole est confirmée comme étant bloquée, la pompe doit être démarrée et nettoyée à temps.
3. Gaz :
(1) Source de gaz :
1 Le gaz libre du puits entre dans la pompe.
2 Gaz généré par la séparation de l'huile et du gaz à l'entrée de la pompe pendant la course ascendante.
(2) Moyens de réduire l’impact du gaz sur lapompe à tige de pompagep：
1. Augmentez la profondeur d’enfoncement pour augmenter la pression d’entrée de la pompe.
2. Installez lepompe à tige de pompageAncre pneumatique de fond de trou et réglage du système de travail du puits de pétrole pour adapter le déplacement de la pompe à l'alimentation de la couche de pétrole.
(3) Sas à gaz :
Quand lepompe à tige de pompageLa cavité est remplie de gaz, qui se dilate et se comprime dans la cavité de la pompe lors des mouvements ascendants et descendants. Les clapets flottants et fixes perdent leur fonction, et le puits de pétrole ne peut plus pomper le liquide. Cette situation est appelée blocage du gaz.
Minimiser la distance anti-AVC dupompe à tige de pompageautant que possible pour réduire le risque de blocage de gaz.
4. Sable :
Le sable est l’un des facteurs défavorables qui affectent le fonctionnement et la durée de vie de l’pompe à tige de pompage. Installer des guides de sable, des ancrages de sable, des tuyaux de filtre à sable, etc. Pour une production de sable particulièrement importante, des mesures anti-sable peuvent être envisagées pour réduire l'impact du sable sur le fonctionnement de la pompe à tige de pompage.
5. Épilation à la cire :
Lorsque la pompe elle-même est sujette au cirage, il convient d'utiliser une pompe à piston allongée ou une pompe à tige mobile avec des outils anti-cirage correspondants, ce qui est plus propice au fonctionnement de la pompe.pompe à tige de pompage.
6. Mise à l'échelle :
De nombreux puits de pétrole contiennent divers sels dans leur liquide. Lorsque les conditions physiques et chimiques changent, un entartrage se produit dans certaines zones du puits. Actuellement, les méthodes de traitement chimique sont principalement utilisées pour réduire l'apparition de l'entartrage.
(1) L'entartrage entraînera le blocage de la perforation du tubage de fond ou du trou d'entrée d'huile de l'ancre à gaz, ce qui entraînera le phénomène de "liquid hammer" dans le puits de pétrole.
(2) La mise à l'échelle entraînera lapompe à tige de pompagedes pièces ou des trous à bloquer, rendant la pompe incapable de fonctionner normalement.
(3) Utilisez une pompe à piston allongée pour garantir qu'une section du piston sort de l'extrémité supérieure du corps de la pompe à chaque course, évitant ainsi le blocage du piston en raison de l'entartrage.
II. Méthodes de diagnostic des pannes des unités de pompage :
1. Méthode du diagramme dynamométrique :
Le diagramme dynamométrique est actuellement une méthode efficace pour vérifier l'état de fonctionnement des pompes de puits profonds. Son analyse permet de déterminer les effets du sable, de la cire et du gaz sur les pompes de puits profonds. Elle permet d'identifier des défauts tels que les fuites de pompe, les fuites de tubage, la rupture de tige de pompage, l'ajustement piston-mandrin et le grippage du piston. Pour une analyse complète, le diagramme dynamométrique doit être combiné aux données accumulées lors de la gestion courante du puits (telles que la production, le niveau dynamique du fluide, le niveau et la teneur en sable, les variations de courant pendant le fonctionnement de l'unité de pompage et la durée de vie des équipements de fond).
2. Méthode de test de la pompe :
Cette méthode consiste à pomper du liquide dans le tube et à diagnostiquerpompe à tige de pompageDéfaillances dues aux variations de pression de la pompe. Il existe deux méthodes de test : la première consiste à placer le piston dans le mandrin pour une pompe d'essai. Une chute ou une absence de pression indique une fuite à l'aspiration et au refoulement. La seconde consiste à retirer le piston du mandrin et à pomper du liquide pour une pompe d'essai. Une absence de pression ou une absence de pression indique une fuite importante à l'aspiration.
3. Méthode d'observation de la respiration en tête de puits :
Cette méthode consiste à fermer la vanne de contre-pression de la tête de puits et la vanne de raccordement, à ouvrir la vanne d'aération et à obturer la sortie de la vanne d'aération avec la main. Vous pouvez également recouvrir l'aération d'un morceau de papier fin. De cette façon, vous pouvez évaluer la défaillance de la pompe en la palpant avec la main ou en observant le mouvement du papier, c'est-à-dire en observant le mouvement de va-et-vient de la pompe à tige de pompage. Généralement, les défauts suivants peuvent être détectés :
(1) Le puits de pétrole ne produit pas de pétrole et rejette de l'air lorsqu'il monte et en aspire lorsqu'il descend. Cela indique une fuite importante au niveau de la vanne fixe ou une obstruction de l'arrivée de pétrole.
(2) Le puits de pétrole ne produit pas de pétrole et, lorsqu'il remonte, il émet un léger courant d'air, puis en inspire à nouveau. Cela indique une fuite au niveau de la vanne flottante principale.
(3) Il y a beaucoup d'air à la montée et peu à la descente. Ce phénomène indique que la pompe à tige de pompage fonctionne normalement, mais que le niveau de liquide dans la conduite d'huile est bas et que le pétrole n'a pas été pompé vers la tête de puits.
4. Méthode de maintien de la pression de la tête de puits :
La méthode de maintien de la pression consiste à analyser et à évaluer le fonctionnement de la pompe à tige de pompage, les fuites dans les conduites d'huile, etc., en effectuant deux opérations : pompage et arrêt. Cette méthode est actuellement largement utilisée dans les champs pétroliers. Son fonctionnement spécifique consiste à fermer la vanne de contre-pression et la vanne de raccordement pendant le fonctionnement de l'unité de pompage, puis à observer l'évolution de la pression dans la conduite d'huile en tête de puits (pression maximale : 2,5 MPa). L'augmentation de pression permet d'analyser et d'évaluer la défaillance en fond de puits, appelée pompage et arrêt (à noter : lorsque la pression dépasse 2,5 MPa, la vanne de contre-pression doit être ouverte immédiatement). Lorsque la pression de pompage atteint 2,5 MPa, il faut arrêter le pompage, puis maintenir la pression pendant 10 à 15 minutes, puis observer la chute de pression, appelée arrêt et arrêt. Si la pression reste inchangée ou baisse légèrement, il n'y a pas de fuite ; si la baisse de pression est plus rapide, la fuite est plus grave.
(1) La pression augmente plus rapidement pendant la course ascendante et reste inchangée ou augmente légèrement pendant la course descendante, indiquant que la pompe est en bon état de fonctionnement.
(2) La pression augmente plus rapidement en montée et chute en descente. Après plusieurs minutes de pompage, la plage de variation de pression reste inchangée. Cette situation indique que la soupape flottante est toujours fermée et ne peut pas être ouverte, ce qui indique que l'huile ne pénètre pas dans la pompe. Les raisons sont les suivantes : 1. La soupape fixe présente une fuite importante ou est complètement défaillante ; 2. L'entrée d'huile de la pompe est obstruée ; 3. L'impact du gaz est important, provoquant un blocage de gaz ; 4. Le niveau de liquide est très bas et la pompe ne fournit pas d'huile. La cause spécifique doit être analysée en profondeur et évaluée en tenant compte d'autres données, telles que le niveau de liquide dynamique, la taille du gaz de tubage, la production, la production et la surface de sable, ainsi que les données sur les dépôts de cire.
(3) La pression augmente lentement ou n'augmente pas pendant la course ascendante, et la pression reste inchangée pendant la course descendante, indiquant que la partie de refoulement fuit (il peut s'agir d'une fuite dans la soupape flottante, le tuyau d'huile ou l'espace entre le piston et la bague).
(4) La pression augmente rapidement pendant la course ascendante et diminue lentement pendant la course descendante, ce qui indique une fuite mineure de la soupape fixe. Plus la chute de pression est rapide pendant la course descendante, plus la fuite de la soupape fixe est importante.
(5) La pression augmente rapidement pendant la course ascendante, diminue au début de la course descendante, puis devient fondamentalement stable, indiquant un apport de fluide insuffisant.
(6) La pression n'augmente pas pendant la course ascendante et diminue pendant la course descendante, ce qui indique que les deux soupapes présentent une fuite grave.
Nous nous arrêterons ici pour cet article. Dans le prochain article,nous expliquerons en détail comment résoudre les défauts courants dans les puits de pompage et les étapes d'analyse des puits anormauxLes amis intéressés peuvent cliquer pour sauter et lire !