國內(nèi)油田大部分已進(jìn)入了高含水開發(fā)期,常規(guī)柱塞抽油泵是主要的采油方式之一。由于高含砂、高含水、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，柱塞泵井平均免修期越來越短，有的甚至不到30天就需要檢泵，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)致柱塞抽油泵失效的原因有所不同，綜合為以下幾個(gè)因素：油井出水、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)及柱塞抽油泵自身的結(jié)構(gòu)、柱塞與泵筒表面處理及表面材料等。主要失效原因?yàn)椋?/p>

砂粒在管柱內(nèi)的沉降：油井出砂量大、含水高時(shí)，地層油中的砂?；旌显诘貙铀?。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)大于地層水黏度，在相同流速下地層水的攜砂能力差，部分砂粒會(huì)在重力作用下下沉，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成卡泵和砂埋。在泵還沒有完全被卡死前，柱塞和泵筒的相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致柱塞表面和泵筒內(nèi)表面的劃傷，大量的劃傷使泵效下降。

磨損和腐蝕雙重作用：如果砂粒進(jìn)入泵筒與柱塞之間，柱塞和泵筒表面磨損增加，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(huì)對(duì)柱塞和泵筒產(chǎn)生水力切割，加劇磨損。

柱塞和泵筒的結(jié)垢：如果注入水未經(jīng)處理循環(huán)使用，加上目前有些油田純注水已經(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，在柱塞和泵筒上結(jié)垢的可能性越來越大。當(dāng)在柱塞和泵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)域普通的柱塞抽油泵撿泵周期由于結(jié)垢從300天縮短為30天。

抽油泵的結(jié)構(gòu)：普通抽油泵在結(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,抽油泵在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，使得砂粒直接沉降到柱塞與泵筒間隙內(nèi)，而且抽油泵柱塞上的防砂槽只具備擋砂和刮砂性能，對(duì)防砂槽沉砂的清除未考慮，在防砂槽存砂后，同樣會(huì)造成塞泵筒磨損。

柱塞和泵筒的表面處理和材料選擇：調(diào)查表明，抽油泵柱塞和泵筒表面處理工藝和材料的選擇會(huì)顯著改變抽油泵的使用壽命。柱塞和泵筒是一對(duì)摩擦副，有研究表明，柱塞和泵筒表面材料與砂粒之間的摩擦系數(shù)大小還會(huì)影響砂粒是否會(huì)卡在柱塞和泵筒間隙中。

凡爾座凡爾罩凡爾球的磨損腐蝕：抽油桿通過游動(dòng)閥與活塞連接，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)使得游動(dòng)閥罩承載著大小不對(duì)稱的變載荷應(yīng)力，在閥開啟閉合過程中，連續(xù)的撞擊導(dǎo)致了閥內(nèi)壁的磨損和疲勞破壞。凡爾罩作為井液的出口,由于改變了液流的方向,受到液流的沖刷和腐蝕,*終造成斷裂失效。凡爾座由于長期受到液流和固體物的沖蝕，也會(huì)導(dǎo)致密封面失效。

柱塞和泵筒的間隙：柱塞與泵筒的配合屬于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的間隙配合。泵筒與柱塞的相對(duì)運(yùn)動(dòng)依靠配合面之間的微小間隙起密封作用,同時(shí),這種微小間隙確保柱塞與泵筒之間始終有一定的液體漏失,起潤滑和冷卻作用。對(duì)一定的井況而言,泵隙是抽油泵重要的技術(shù)參數(shù),泵隙的大小直接影響著抽油泵效率的高低,影響檢泵周期。

井下管串偏磨與腐蝕：由于各種因素導(dǎo)致油管、抽油桿、扶正器、抽油桿接箍等磨損和腐蝕，如果磨損和腐蝕產(chǎn)物如鐵渣、油管涂層剝落物等沉積在泵上，造成卡泵和凡爾不密封后的漏失。

泵掛深度：油井泵掛的加深,會(huì)使得抽油泵承受的載荷增大,從而使得柱塞與泵筒之間的壓力和摩擦力增大,井液對(duì)柱塞和泵筒液力沖刷也會(huì)增大，加上上述其它因素的作用，泵的失效會(huì)加快。

井身結(jié)構(gòu)：由于泵筒長約4-9米左右，如果掛泵段井身不是垂直，如水平井，斜井或狗腿處等，則泵筒可能變形或柱塞和泵筒局部接觸，也會(huì)加大柱塞和泵筒之間局部的磨損和腐蝕。

井下溫度和壓力：井下溫度有間接影響，如影響柱塞和泵筒腐蝕速度，影響結(jié)垢的快慢，甚至影響泵筒變形難易等。

由上述可見，柱塞式抽油泵失效原因很多，應(yīng)根據(jù)具體井況找出主要原因并采取相應(yīng)的措施。