第五章 油井（检泵）作业

1^# 发表于 2008-7-27 21:24 | 只看该作者 | 倒序看帖 | 打印 从地层中开采石油的方法可分为两大类：一类是利用地层本身的能量来举升原油，称为自喷采油法；另一类是由于地层本身能量不足，必须人为地用机械设备给井内液体补充能量，才能将原油举升到地面，称为人工举升采油法或机械采油法。目前，油田人工举升方式主要有气举、有杆泵采油和无杆泵采油。
有杆泵采油包括抽油机有杆泵和地面驱动螺杆泵。无杆泵采油包括电动潜油泵、水力活塞泵、射流泵等。无论采用什么举升采油方式，由于油田开发方案调整、设备故障等原因，需要进行检（换）泵作业。本章着重介绍抽油机有杆泵（简称抽油泵）、地面驱动螺杆泵（简称螺杆泵）、电动潜油泵（简称电潜泵）、水力活塞泵的作业方法。

第一节 检（换）抽油泵

抽油机有杆泵采油是将抽油机悬点的往复运动通过抽油杆传递给抽油泵，抽油泵活塞上下运动带出井内液体的采油方式，是目前各油田应用最广泛的一种人工举升采油方式，约占人工举升井数的90%左右。它主要由抽油机、抽油泵、抽油杆及配套工具所组成。
一、抽油泵
1、抽油泵结构及分类
抽油泵是有杆泵机械采油的关键井下设备。按结构可分为管式泵和杆式泵两种。
1）管式泵
管式泵按结构可分为组合抽油泵和整筒抽油泵。
组合抽油泵：由外工作筒和镶在外工作筒里的衬套、柱塞（柱塞内有上、下游动凡尔）和固定凡尔组成。组合抽油泵结构如图5-1（a）所示。
整筒抽油泵：由泵筒、柱塞（柱塞内有上、下游动凡尔）和固定凡尔组成。它与组合抽油泵比具有以下优点：结构简单，重量轻，没有衬套，在运输和下井过程中无衬套错位现象发生，泵筒长度可以做的更长，可做成适应长冲程抽油泵。整筒抽油泵结构如图5-1（b）所示
为了管式泵能适应正、反循环洗井和不装泄油阀的作用，可装可捞式固定凡尔。
2）杆式泵
杆式泵是整个泵在地面组装好后接在抽油杆柱的下端，整体通过油管下入由预先安装在油管预定位置上的带卡簧的工作筒内。普通杆式泵的结构如图5-1（c）所示。其特点是：检泵不需起出油管，检泵方便；结构复杂，制造成本高；在相同油管直径下允许下入的泵径比管式泵小，故排量较小。因此，杆式泵适用于下泵深度较大，但产量较低的井。
由于井液性质的复杂性，对泵往往有特殊要求，因此，从用途上又可将抽油泵分为常规泵和特种泵。特种泵主要有防砂泵、防气泵、抽稠泵、分抽混出泵和双作用泵以及各种组合泵等。
   2、抽油泵的基本参数
1）我国常规抽油泵的基本参数见表5-1。
表5-1 抽油泵基本参数

基本形式        泵的直径，mm        柱塞长度系列
m        加长短节长度
m        联接油管外径
mm        柱塞冲程长度范围
m        理论排量m3/d        联接抽油杆螺纹直径
mm
        公称
直径        基本
直径                                               


杆式泵        32        31.8        0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1       
0.3

0.6

0.9        48.3,60.3        1.2～6.0        14～69        23.813
        38        38.1                        60.3,73.0        1.2～6.0        20～112        26.988
        44        44.5                        73.0        1.2～6.0        27～138        26.988
        51        50.8                        73.0        1.2～6.0        35～173        26.988
        57        57.2                        88.9        1.2～6.0        44～220        26.988
        63        63.5                        88.9        1.2～6.0        54～259        30.163







管式泵       

整体泵筒        32        31.8       


0.6

0.9

1.2

1.5       



0.3

0.6

0.9
        60.3,73.0        0.6～6.0        7～69        23.813
                38        38.1                        60.3,73.0        0.6～6.0        10～112        26.988
                44        44.5                        60.3,73.0        0.6～6.0        14～138        26.988
                        45.2                                               
                57        57.2                        73.0        0.6～6.0        22～220        26.988
                70        69.9                        88.9        0.6～6.0        33～328        30.163
                83        83                        101.6        1.2～6.0        93～467        30.163
                95        95                        114.3        1.2～6.0        122～613        34.925
        组合泵筒        32        32                        60.3,73.0        0.6～6.0        7～69        23.813
                38        38                        60.3,73.0        0.6～6.0        10～128        26.988
                44        44                        73.0        0.6～6.0        13～138        26.988
                56        56                        73.0        0.6～6.0        21～220        26.988
                70        70                        88.9        0.6～6.0        33～328        30.163
2）抽油泵泵筒与金属柱塞的配合间隙
整筒抽油泵泵筒与金属柱塞的配合间隙见表5-2（a）。组合抽油泵衬套与金属柱塞的配合间隙见表5-2（b）。
表5-2 （b） 组合抽油泵衬套与金属柱塞的配合间隙
间隙代号        1        2        3
衬套与金属柱塞配合间隙范围 mm        0.02～0.07        >0.07～0.12        >0.12～0.17
注:按间隙代号称呼泵时,应称做“某号间隙泵”
4、抽油泵的工作原理
泵的活塞上、下运动一次称为一个冲程，可分为上冲程和下冲程。此外，冲程还是描述抽油泵的工作参数，即指悬点（或活塞）在上、下死点间的位移，称为光杆冲程，用s（或Sp）来表示。每分钟内完成上、下冲程的次数称为冲次，用n来表示。
1) 上冲程
抽油杆柱带动活塞向上运动，如图5-2（a）所示。活塞上的游动阀受管内液柱压力作用而关闭，泵内压力（柱塞下面的）随之降低，固定阀在环形空间液柱压力（沉没压力）与泵内压力构成的压差作用下而被打开，如果油管内已充满液体，在井口将排出相当于柱塞冲程长度的一段液体。所以，上冲程是泵内吸入液体，井口排出液体的过程。造成泵吸入的条件是泵内压                                      力（吸入压力）低于沉没压力。
2）下冲程
抽油杆柱带动活塞向下运动，如图5-2（b）所示。固定阀一开始就关闭，泵内压力逐渐升高，当泵内压力升高到大于活塞以上液柱压力和游动阀重力时，游动阀被顶开，活塞下部的液体通过游动阀进入活塞上部，使泵排出液体。由于相当于冲程长度的一段光杆从井外进入油管。所以将排挤出相当于这段光杆体积的液体。所以，下冲程是泵向油管内排液的过程。造成泵排出液体的条件是泵内压力（排出压力）高于柱塞以上的液柱压力。
二、抽油杆
抽油杆是将抽油机的动力和运动传递给抽油泵进行抽汲的部件。可分为：光杆、抽油杆（含加重杆）及接箍几部分。
1、光杆
光杆是抽油杆上部一根特殊的抽油杆，主要用于连接驴头毛辫子与井下抽油杆，由井口盘根盒密
封，并将地面往复动力传递给井下抽油杆。
光杆分为普通型和一端镦粗型两种。
普通型光杆两端均为相同的抽油杆螺纹，杆体直径大于两端螺纹最大外径，其优点是两端可以互换，当一端磨损严重时，可掉头继续使用。结构如图5-3所示，基本尺寸见表5-3。
一端镦粗型光杆是光杆的一端镦粗并加工出抽油杆螺纹，另一端不镦粗并加工成普通螺纹，其特点是镦粗端螺纹连接性能好，但两端不能互换。结构如图5-4所示，基本尺寸见表5-4。














图5-3普通型抽油光杆                  

图5-4一端镦粗型抽油光杆

表5-3 普通型抽油光杆的规格和基本尺寸（mm）

光杆规格代号        光杆直径d        螺纹公称直径d。
       
极限偏差D
0
-0.33       
极限偏L
+2.82
0       
极限偏差L1
+1.55
0       
极限偏L
±50
       
匹配的抽油杆规格
        基本尺寸        极限偏差                                               
GG25        25        0
-0.28        23.813        23.78        14.6        28.6        3500
4500
6000        CYG16
GG28        28        0
-0.28        26.988        26.95        21.0        34.9                CYG19
GG32        32        0
-0.34        30.163        30.13        21.0        34.9        5000
6000
8000        CYG22
GG38        38        0
-0.34        34.925        34.89        30.5        44.5                CYG25
表5-4   一端镦粗型抽油光杆的规格和基本尺寸(mm)

镦粗光杆规格代号        光杆直径d        镦粗端螺纹公称直径
d0        未镦粗端螺纹
公称直径
d1        极限
偏差D
±0.38        极限
偏差ι
+1.58
0        极限
偏差L1
+0.79
0        极限偏差L
±50
        匹配的抽油杆规格
        基本尺寸        极限偏差                                                       
GGD25        25        0
-0.28        23.813        23.8        31.8        31.8        13.1       
4500
6000        CYG16
GGD28        28        0
-0.28        26.988        27.0        38.1        36.5        15.1                CYG19
GGD32        32        0
-0.34        30.163        30.2        41.3        41.3        17.1        6000
8000        CYG22
GGD38        38        0
-0.34        34.925        34.9        50.8        47.6        20.2                CYG25
GGD38        38        0
-0.34        39.688        39.7        57.2        54.0        22.2                CYG28
光杆与抽油杆一样，按照不同的强度和使用条件分为C级、D级和K级3个等级。技术要求包括：杆体表面不允许有深度大于0.1mm的横向缺陷及深度大于0.15mm的纵向缺陷；C级和K级光杆的热处理硬度为HRC16~22，D级光杆为HRC22~28；杆体上任意305mm长度内的直线度偏差不得大于1.27mm，光杆端部450mm长度内的直线度偏差不得大于2.5mm；螺纹精度达到h6，粗糙度Ra小于3.2μm;螺纹轴线与推承面垂直度偏差不得大于0.04mm。
2、抽油杆
抽油杆是两端加粗并车制螺纹的实心或空心杆。用于连接光杆与抽油泵，并将地面动力传递给抽油泵。抽油杆按材质分为钢质抽油杆、增强塑料抽油杆、玻璃纤维抽油杆，按结构分为实心抽油杆和空心抽油杆，按强度分为普通抽油杆和超高强度抽油杆，本节主要介绍钢质普通抽油杆。
常规钢抽油杆制造工艺简单、成本低、直径小、使用范围广，约占有杆泵抽油井的90%以上。常规钢抽油杆规格及结构尺寸如图5-5和表5-5所示
常规钢抽油杆单位长度的质量及常用的在流体中的质量如表5-6所示。





图5-5 常规钢抽油杆结构图
表5-5常规钢抽油杆规格尺寸及公差（mm）
规格        杆体直径和公差D
+0.25
-0.36        螺纹
公称直径
d
in        推承面台肩外径Df
+0.13
-0.25        扳手方颈宽度
Ws
±0.80        凸圆直径
Du
+0.13
-4.76        抽油杆
长度L
±50        AR
±3.17        CR
+1.60
-0.40
CYG13        13        3/4        25.4        15.9        22.2       

7620
8000        38.1        3.17
CYG16        16        15/16        31.8        22.2        31.0                47.6        3.17
CYG19        19        1 1/16        38.1        25.4        35.7                57.1        3.17
CYG22        22        1 3/16        41.3        25.4        38.1                66.7        4.76
CYG25        25        1 3/8        50.8        33.3        48.4                76.2        4.76
CYG29        29        1 9/16        57.2        38.1        55.6                85.7        4.76
为了防止抽油杆脱扣，在抽油杆螺纹上紧时应按圆周位移推荐值上够扭距。即当人手拧紧使台肩面之间靠紧时在接箍和接头台肩外圆划一垂线，然后用扳手上紧，使其圆周位移符合表5-6的要求。
表5-6 抽油杆紧扣圆周位移推荐值（mm）
抽油杆规格        新D级抽油杆圆周位移        新C、K级和旧D级抽油杆圆周位移
        最小值        最大值        最小值        最大值
CYG13        4.76        6.35        3.18        4.76
CYG16        6.35        7.14        4.76        6.35
CYG19        7.14        8.73        5.56        6.75
CYG22        8.73        9.53        7.14        9.13
CYG25        11.11        12.70        9.53        11.11
CYG29        14.28        16.67        12.70        15.08
一般将常规钢抽油杆分为C级、D级和K级三个等级。其机械性能如表5-7所示。
表5-7常规钢抽油杆的机械性能
钢级        抗拉强度，Mpa        屈服强度，Mpa        使用范围
D        794～965        ≥620        重负荷油井
C        620～794        ≥412        轻、中负荷油井
K        588～794        ≥372        轻、中负荷并有腐蚀介质的油井
一般经镦锻、整体热处理、外螺纹滚压加工、喷丸强化、油溶性涂料防护等工序，使其获得一定的抗疲劳和抗腐蚀疲劳的性能。杆体上任意305mm长度内直线度偏差不得大于1.65mm，任意152mm长度内的直线度偏差达3.2mm称为死弯不得进行冷较直。抽油杆端部450mm长度内的直线度偏差不得大于2.5mm，螺纹轴线与推承面垂直度偏差不得大于0.04mm，螺纹精度等级不低于6h。抽油杆加工面，螺纹影响连接精度，推承面关系到装配质量，卸荷槽影响疲劳强度，因此加工的精糙度Ra应低于6.4μm。
3．加重杆
加重杆是一种本体直径较大的抽油杆，用于抽油杆与泵之间以防止杆柱受压发生的弯曲损坏，有利于提高抽油杆寿命和抽油泵效。
加重杆是两端带有抽油杆螺纹，一端车有吊卡颈和打捞颈的实心圆杆，如图5-6所示。其技术规格见表5-9。




图5-6 加重杆结构

                 表5-9 加重杆规格                    单位：mm
参   数        加重杆名义尺寸，in
        5/8        3/4        1
两端螺纹规格，in        5/8        3/4        1
两端螺纹公端直径        23.813        26.988        34.925
杆身直径A        35        38        51
吊卡颈长度C        127        127        135
吊卡颈直径B        22.23        25.40        28.58
打捞颈直径D        28.58        31.75        44.45
打捞颈长度Ls        63.5        63.5        63.5
扳手方宽度E        25.4        28.58        38.10
每米加重杆重，kg        7.44        8.93        15.92
使用的最小油管内径        44.5        50.7        76.0
使用的抽油杆吊卡规格，in        7/8        1        1~1/8

三、配套工具
抽油泵管柱上通常有滤砂器、气锚、磁防蜡器、泄油器、回音柱、油管锚等，在抽油杆柱上常见有脱接器、防脱器、防蜡器、扶正器等。
1、滤砂器
滤砂器也称砂锚，其作用是为了防止砂子或其它杂质进入泵筒，造成泵凡尔卡或拉缸，所以一般装在泵的进口处。下泵时把滤砂器接在泵与尾管之间，尾管下面用堵头堵死。
2、气锚
气锚的作用是在井下流体进入泵前将部分气体分离出来，减小气体对泵的影响，提高泵的充满系数。气锚装在泵的入口处，在油进入泵之前将其中的部分气体分离出来，减少进入泵筒内的气量，从而提高泵的充满系数。气锚的工作原理是利用油气的比重差以及回流效应。
3、强磁防蜡器
强磁防蜡器的作用是防止结蜡对出油造成的影响，减少蜡卡造成的生产故障。强磁防蜡器装在泵的吸入口下方，在含蜡油流进入泵筒之前，首先流经磁防蜡器，对油流进行磁化处理，可达到预防或减缓含蜡原油中蜡的析出。目前在油田上的使用呈减少的趋势。
4、泄油器
泄油器是抽油泵的一种配套工具，在起下油管时泄油器连通油套管通道，将油管内的液体泄到油套管环形空间。有些泄油器还可配合完成不动管柱的洗井作业。这样可以改善井口操作条件，减少井场污染，同时提高井内液面，在一定程度上避免井喷。目前在各油田上应用的主要有液压式和机械式两大类。
5、回音标
回音标是测动液面的标深工具。其直径以遮住环形空间面积的50%～70%为准。回音标一般下在距井口以下50～100m处。有些油田已不采用下入回音标来测动液面的方法，而是利用下入井内上部油管接箍的已知深度来代替回音标的作用。
6、脱接器
脱接器是在抽油泵活塞直径大于上部油管内经的情况下，用于抽油杆与活塞之间的对接和脱开，解决小油管下大直径抽油泵的井下工具。如目前很多油田的抽油机井都下入了内径为Φ83mm和Φ95mm的大泵，而用的是内径为75.9mm的3″油管，活塞不能通过油管下井，只有把活塞随泵筒先下入井内，但活塞的上部必须在下井前与脱接器的下半部相连接，然后在最下端的一根抽油杆的下端接上脱接器的上半部，随抽油杆下入井内，在泵筒内完成对接。需要检泵起管柱时上提抽油杆当脱接器上行至接在泵筒上部的脱卡器时，使脱接器上、下两部分脱开，从而实现分别起出抽油杆和油管的目的。
7、油管锚
抽油机井在抽油泵的上部10m左右处接上油管锚的目的是锚定泵筒以上油管，以减小因活塞在上、下冲程中油管承受交变载荷所造成的冲程损失，同时也可防止因交变载荷所造成的油管断脱事故。
目前油田上使用的油管锚有用卡瓦支撑式的，即有用水力释放支撑式的和提放式的两种，施工时上提即可解封。另有一种无卡瓦支撑式的，而是应用胶筒过盈的原理，用水力使胶筒轴向受压缩，径向胶筒外径扩张与套管壁形成过盈，产生磨擦阻力，对油管进行锚定。
8．抽油杆防脱器
抽油杆柱在上下往复变速运动过程中，由于井斜所造成的油管安装中心与抽油杆柱重力方向的不一致，使柱塞和抽油杆柱受到附加扭矩，由于抽油杆柱运动方向的变化，这个扭矩的方向也随着改变，形成了对抽油杆柱螺纹的旋松扭矩，另外，由于抽油杆弯曲、变速引起的振动等，都会形成冲击载荷，引起附加扭矩。使得这种旋松扭矩更加强了。防脱器的作用是可以释放抽油杆上下运动过程所产生的旋转扭矩，防止抽油杆脱扣。
抽油杆防脱器多安装在中和点以下，中和点以上易脱扣位置也应加防脱器。
四、检泵的原因
由于井下抽油泵发生故障应进行检泵。两次检泵之间的时间间隔称为检泵周期。油井的产量、油层压力、油层温度、出气出水情况、油井的出砂结蜡、原油的腐蚀性、油井的管理制度等诸多因素都会影响检泵周期的长短。
抽油井由于事故检泵的原因一般有以下几种：
1、油井结蜡造成活塞卡、凡尔卡，使抽油泵不能正常工作或将油管堵死。虽然油田上为了防止蜡在油管内析出做了大量的预防措施，但对一些结蜡较为严重的井，蜡卡、蜡堵的现象时有发生。
2、砂卡、砂堵检泵，油田上为了提高地层的出油能力，对一些抽油井采取压裂的增产措施，压后支撑地层用的压裂砂，在下泵抽油过程中，压裂砂随油流进入泵筒，有部分砂柱沉积在凡尔处或积满了活塞砂槽，造成砂卡泵；对一些地层砂岩胶结疏松，或因施工过程带入井内的砂粒，都可能造成砂卡泵的现象。
3、抽油杆的脱扣造成检泵，由于抽油杆不停地改变受力方向，加之受井内液流的阻力，和各种摩擦力的作用，使抽油杆扣产生松动，造成脱扣。
4、抽油杆的断裂造成检泵，由于抽油杆在抽油过程中，不停地受交变应力的作用产生疲劳或因砂卡、蜡卡造成的过载断裂。
5、泵的磨损漏失量不断增大，造成产液量下降，泵效降低。
6、由于产出液粘稠，特别是目前有些油田进入三次采油阶段，注聚合物采出井的采出液粘弹性较大，对活塞下行阻力较大，使抽油杆在下冲程中发生挠度变形，抽油杆接箍或杆体与油管壁产生磨擦，长期作用将油管磨坏或将接箍、杆体磨断。
7、油井的动液面发生变化，产量发生变化，为查清原因，需检泵施工。
8、根据油田开发方案的要求，需改变工作制度换泵或需加深或上提泵挂深度等。
9、其它原因：如油管脱扣、泵筒脱扣、衬套乱、大泵脱接器断脱等造成的检泵施工等。
四、检泵作业施工工序及要求
检泵作业施工主要包括以下施工工序：施工准备、洗井、压井、起抽油杆柱、起管柱、刮蜡、通井、探砂面、冲砂、配管柱、下管柱、下抽油杆柱、试抽交井、编写施工总结等。
1、施工准备
1）编写施工设计，其内容和格式应符合SY/T5873.1-93 有杆泵抽油作业工艺作法 常规抽油的规定。
2）按施工设计要求准备质量合格的油管、抽油杆、抽油泵及下井工具，油管、抽油杆及抽油泵的维护和使用应符合GB/T17745-1999 石油天然气工业 套管和油管的维护和使用 SY/T5643-1995抽油杆维护与装卸推荐作法 SY/T5188-1996抽油泵维护与使用推荐作法的要求。
3）立井架、穿大绳、校井架、拆卸井口、吊转驴头等按有关技术标准进行操作。根据井场情况，合理摆放设备。
2、热洗
1）根据油井结蜡情况决定是否进行洗井，洗井时要防止洗井液对地层的污染。
2）在光杆上卡好方卡子，将活塞提出泵筒。
3）新井下泵井施工要求正洗井，检泵井施工要求反洗井。
4）洗井用水量不低于井筒容积的2倍，水质清洁，水温不低于60℃。
5）大排量洗井，出口进干线。
3、压井
1）需要压井作业施工的井，要尽量使用无固相或低固相的优质压井液，以减少压井液对地层的污染。
2）根据油井地层压力值和油层深度计算压井液相对密度，附加系数为10%~15%。根据压井液的相对密度选择压井液见表5-10，压井液量为井筒容积的1.5~2倍。
表5-10 压井液类型与相对密度
相对密度        压井液类型
<1        油田污水
1~1.18        盐水
1.18~1.26        盐水加氯化钙水溶液
>1.26        泥浆
3）检泵井采用反循环压井，热洗后直接替入压井液，要求大排量、中途不停泵，待出口返出压井液后要进行充分循环，并及时测量出口压井液相对密度，当进出口压井液相对密度差小于0.02时，关井稳定30min，打开出口无溢流现象，则压井成功。
4）压井过程中要注意观察井口泵压、进出口排量和压井液相对密度变化，做到压井适度而不致引起井漏、井喷。
4、起抽油杆柱
1）装有脱接器的井，起第一根抽油杆时要缓慢上提，以保证脱接器顺利脱开；装有开泄器的井，当开泄器接近泄油器时也要缓慢上提，以保证顺利打开泄油器。上提抽油杆柱遇阻时，不能盲目硬拨，应查清原因制定措施后再进行处理。
2）起抽油杆柱时各岗位要密切配合，防止造成抽油杆变形和造成井下落物。
3）平稳操作起完抽油杆及活塞。抽油杆桥要求使用4根油管搭成，每根油管至少使用4个桥座架起，起出的抽油杆在杆桥上每10根1组排放整齐，抽油杆悬空端长度不得大于1.0m，抽油杆距地面高度不得小于0.5m。
5、起管柱
1）试提油管头，待大勾载荷正常后方可进行正常起管柱作业。如果井下管柱被卡，最大上提载荷不能超过井架及游动系统的安全载荷。
2）井下管柱装有油管锚时，按照油管锚的使用要求使锚爪脱离套管；井下管柱装有封隔器时，解封封隔器；丢手管柱装有活门时，如果上提管柱一次活门不严，应活动几次以关闭活门。
3）平稳操作，管柱有上顶显示时应装有加压装置。起管柱做到不碰、不刮、不掉。
4）油管桥至少使用3根油管搭成，每根油管至少使用5个桥座架起，起出的油管在管桥上每10根1组排放整齐，接箍朝向井口，油管悬空端长度不得大于1.5m，油管距地面高度不得小于0.3m。
5）泥浆压井作业施工起管柱带出的压井液要收到土油池内；不压井作业施工起泵管柱期间改套管生产。
6）起完泵管柱，检查原井管柱完好情况，做好记录。
6、刮蜡
1）自喷井转抽下泵施工要进行刮蜡；检泵井施工要按设计的要求决定是否进行刮蜡。
2）刮蜡器直径应比套管内径小6mm，如果刮蜡器下不去，则可根据情况先用小直径刮蜡器进行刮蜡。
3）刮蜡深度应超过油井结蜡点深度和设计下泵深度。
4）刮蜡后要替入井筒容积2倍的热水，循环出井筒的死油和蜡，水温不得低于60°C。
7、通井
1）新井下泵施工前必须通井；检泵井施工要按照设计的要求决定是否通井。、
2）通井规外径比套管内径小6～8mm，长度不小于0.5m。如有特殊要求可根据情况选择特殊规格的通井规。
3）通井深度要达到设计要求，遇阻井段应调查清楚。
8、探砂面、冲砂
1）新井下泵、压裂后下泵、自喷井转抽下泵要探砂面，如果砂柱超过允许高度，要进行冲砂、探人工井底。检泵井施工要按照设计要求决定是否探砂面、冲砂、探人工井底。
2）严禁使用带封隔器的管柱探砂面。
3）砂面深度以管柱悬重下降20～30kN，连续3次数据一致为准，其管柱深度即为砂面深度。
4）冲砂管柱必须装冲砂管，如果原井是光油管，允许用原井管柱冲砂。
5）从砂面以上2～3m开始冲砂，液量要充足，排量不低于20m3 /h。
6）平稳缓慢加深，仔细观察悬重变化，冲砂过程做到不堵不卡。
7）冲砂到人工井底后要用井筒容积2倍的清水，以20m3/h以上的排量进行循环，出口含砂小于0.2%为合格。
8）实探人工井底，误差每1000m小于0.3m为合格。
9、配管柱
1）用蒸汽清洗油管、抽油杆，确保下井油管、抽油杆及工具清洁。
2）螺纹损坏、杆体弯曲、接头或杆体磨损严重，或有其他变形的抽油杆不许下井。螺纹损坏，管体有砂眼、孔洞、裂缝的油管不许下井。必要时应检测油管和抽油杆抗疲劳强度。
3）φ73mm普通油管使用φ59mm×800mm内径规通油管，φ89mm油管使用φ73mm×800mm内径规通油管，不合格油管不许下井。
4）油管和抽油杆要丈量3次，做好记录，3次丈量结果下井管柱总长度误差小于0.02%为合格。
5）组装下井工具做到设计、合格证、实物三对口，复核无差错后方可下井。
10、下管柱
1）下井油管螺纹必须清洗干净后涂密封脂。
2）下油管时应平稳加压，做到不“飞”、不“顶”、不压弯油管，井口要有防掉、防喷措施，顺利下完管柱，做到不“掉”、不“上碰下礅”。
12、下抽油杆柱
1）抽油杆螺纹及接触端面必须清洗干净。
2）抽油杆上紧矩应符合表5-12的规定。
表5-12 抽油杆上紧矩
抽油杆规格
mm        上紧矩，kN•m
        应力为245MPa        应力大于245MPa
16        0.30        0.33
19        0.487        0.53
22        0.72        0.79
25        1.10        1.22
28        1.52        1.67

3）防止上紧矩过大，损坏抽油杆螺纹。
4）平稳缓慢下放，使活塞顺利进入泵筒。装有脱接器的井，对接好脱接器，对接后提抽油杆不能超高，防止脱接器脱开。装有井下开关的井，按照使用要求打开井下开关。
5）活塞坐进泵筒后，光杆伸入顶丝法兰以下长度不小于防冲距与最大冲程长度之和，光杆在防喷盒平面以上长度应在1.2～1.5m之间。
13、试抽交井
1）装驴头对中井口，严防搞弯光杆，并按照设计要求对好防冲距。
2）试抽憋压达到3MPa以上，稳压15min，压降小于0.3MPa为合格，憋压不合格者应查找原因。
3）倒流程、起抽。观察正常后交井。
14、编写施工总结
完工后及时编写施工总结，施工总结的格式和内容应符合SY/T5873.1-93的要求。
15、安全质量控制
1）施工单位要有安全检查员和质量检查员，负责施工现场的安全检查和质量检查工作。班组有兼职质量检验员检查工序施工质量，每道工序只有达到质量要求后方可进行下道工序，班组兼职安全检查员负责班组安全检查工作，不符合安全规定不能施工。
2）冬季施工时防止冻管线，设备和管线冻结后只许用蒸汽解冻，禁止用明火解冻。
3）施工井场禁止使用明火，需要进行焊接井口作业时，要先履行用火手续并采取相应安全措施。
4）施工井场必须按规定数量配备消防设施，所有岗位人员对消防设施做到会保养、会检查、会使用。
5）严禁使用裸线作施工井场照明用线，照明线必须用专用电线杆架起，不能挂在井架、值班房或其他铁器上。不准带电移灯，电源闸刀必须符合安全规定。
6）搬迁井下作业设备时要合理吊装，不挤压，不撞击，盛液容器必须放空排净。吊装用的钢丝绳必须满足承吊重物的安全载荷，提钩要挂牢，捆绑要结实。
7）用专用送泵车运送抽油泵，应放平卡牢，平稳行驶。多台抽油泵同车运送时，要区别标记不能弄混。
8）高空作业必须系安全带，安全带要栓在可靠的位置上。高空处理故障时下面不得站人。梯子、踏板、栏杆要牢固可靠，手要扶牢，脚要蹬稳，高空作业完不许往下扔工具和用具。
9）校井架倒花篮螺丝必须先卡好备用绳套，不许用作业机拉井架，不许用游动滑车背井架，校完井架后各道绷绳必须拉紧。
10）试提油管头时要检查顶丝和井口控制器，有专人看拉力表并担任试提指挥，并有专人看守前后地锚，密切注视井架和基础的动态，井口不许站人，重载荷不能猛提猛放。
11）井架基础附近不挖坑积水，防止井架基础下沉。
12）起下作业时井口操作应分工明确，正确使用液压油管钳，不许上井架扶滑车。
13）施工用高压管线试压压力为工作压力的1.5倍，若发现刺漏必须停泵放压后再处理。高压作业时施工人员不能靠近作业区，严禁跨越。

第二节    螺杆泵井作业

螺杆泵作为一种机械采油设备，它具有其它抽油设备所不能替代的优越性，它主要适用于稠油、含砂、高含气井的开采，具有体积小、安装方便、无污染、能耗低等易于推广的重要特征。近几年来随着高粘度原油的开采和三次采油的发展，螺杆泵采油得到了较大规模的应用，随之螺杆泵井的作业工作量也在不断地增加，作业技术也在不断地发展。
一、螺杆泵采油系统组成
螺杆泵采油系统按不同驱动方式可分为地面驱动和井下驱动两大类。地面驱动螺杆泵主要有皮带传动和直接传动两种型式。井下驱动螺杆泵可分为电驱动和液压驱动两种形式，目前油田常用的是地面驱动井下单螺杆泵采油系统。下面以地面驱动井下单螺杆泵采油系统为例介绍其组成。
地面驱动井下单螺杆泵主要有电控部分、地面驱动部分、井下螺杆泵、配套工具等四部分组成，见图5－8所示。
1、电控部分
电控箱是螺杆泵井的控制部分，控制电机的启、停。该装置能自动显示、记录螺杆泵井正常生产时的电流、累计运行时间等，有过载、欠载自动保护功能，确保生产井正常生产。
2、地面驱动部分
地面驱动装置是螺杆泵采油系统的主要地面设备，是把动力传递给井下泵转子，使转子实现自转和公转，实现抽汲原油的机械装置。从变速形式上分，有无级调速和分级调速。机械传动的驱动装置主要由以下几部分组成。
（1）减速箱：主要作用是传递动力并实现一级
减速。它将电机的动力由输入轴通过齿轮传递到输出轴，输出轴联接光杆，由光杆通过抽油杆将动力传递到井下螺杆泵转子。减速箱除了具有传递动力的作用外，还将抽油杆的轴向负荷传递到采油树上。
（2）电机：它是螺杆泵井的动力源，将电能转化为机械能。一般用防爆型三相异步电机。
（3）密封盒：主要作用是防止井液流出，起密封井口的目的。
（4）方卡子：主要作用是将减速箱输出轴与光杆联接起来。
3、井下螺杆泵
井下螺杆泵主要有定子和转子组成。转子是通过精加工，表面经过处理的高强度螺杆。定子就是泵筒，是由一种坚固、耐油、抗腐蚀的合成橡胶精磨成型，然后被永久地粘接在钢壳体内而成。
其工作原理是：螺杆泵是靠空腔排油，即转子与定子间形成的一个个互不连通的封闭腔室，当转子转动时，封闭空腔沿轴线方向由吸入端向排出端方向运移。封闭腔在排出端消失，空腔内的原油也就随之由吸入端均匀地挤到排出端。同时，又在吸入端重新形成新的低压空腔将原油吸入。这样，封闭空腔不断地形成、运移和消失，原油便不断地充满、挤压和排出，从而把井中的原油不断地吸入，通过油管举升到井口。
4、配套工具部分
1）专用井口：简化了采油树，使用、维修、保养方便，同时增加了井口强度，减小了地面驱动装置的振动，起到保护光杆和换密封盒时密封井口的作用。
2）特殊光杆：强度大，防断裂，光洁度高，有利于井口密封。
3）抽油杆扶正器：避免或减缓抽油杆与油管的磨损。
4）油管扶正器：减少油管柱振动和磨损。
5）抽油杆防倒转装置：防止抽油杆倒扣。
6）油管防脱装置：锚定泵和油管，防止油管脱落。
7）防蜡器：延缓原油中石蜡和胶质在油管内壁的沉积速度。
8）防抽空装置：地层供液不足会造成螺杆泵损坏，安装井口流量式或压力式抽空保护装置可有效地避免此现象的发生。
9）筛管：过滤油层流体。
三、螺杆泵采油系统的特点
1、主要特点
螺杆泵与其它机械采油设备相比，主要有以下特点。
1）节省一次投资，螺杆泵与电动潜油泵、水力活塞泵和游梁式（链条式）抽油机相比，由于其结构简单，所以价格低。
2）地面装置结构简单，安装方便，可直接座在井口套管四通上，占地面积小，除原井口外，几乎不另占面积，可以很方便地罩上一个防盗井口房。
3）泵效高、节能、管理费用低。由于螺杆泵是螺旋抽油的容积泵，流量无脉动，轴向流动连续，流速稳定，因此它与游梁式抽油机相比，没有液柱和机械传动的惯性损失。泵容积效率可达90％，它是现有机械采油设备中能耗最小、效率较高的机种之一。
4）适应粘度范围广，可以举升稠油。一般来说，螺旋泵适合于粘度为8000mPa•s(50℃)以下的各种含原油流体,因此多数稠油井都可应用。
5) 适应高含砂井。理论上看，螺杆泵可输送含砂量达80％的砂浆。在原油含砂量高，最大含砂量达40％（除砂埋之外）的情况下螺杆泵可正常生产。
6）适应高含气井。螺杆泵不会气锁，故较适合于油气混输，但井下泵入口的游离气会占据一定的泵容积。
7）适应于海上油田丛式井组和水平井，螺杆泵可下在斜直井段，而且设备占地面积小,因此适合海上油田丛式井组甚至水平井的采油井使用。
8）允许井口有较高回压。在保证正常抽油生产情况下，井口回压可控制在1.5MPa以内或更高，因此对边远井集输很有利。
9）当发动机或电动机停转时，在某些情况下，砂沉积在泵的上部。与有杆泵比较，螺杆泵有更大的可能恢复工作。
2、局限性
虽然螺杆泵采油具有很多优点，但在某些方面也存在一定的缺陷。
1）定子最容易损坏，若定子寿命短，则检泵次数多，每次检泵，必须起下管柱，增加了检泵费用。
2）泵需要流体润滑，如果泵只靠极低粘度的液体润滑而工作，则泵过热将会引起定子弹性体老化，甚至烧毁。
3）定子的橡胶不适合在注蒸汽井应用。
4）虽然它操作简单，若操作人员不经适当操作训练，操作不正确，也会造成泵损坏。
5）它与有杆泵比较，总压头较小。目前大多数现场应用是在井深1000m左右的井。批量生产的泵装置压头都比较低。对高压头泵正在试验，但是，当下泵深度大于2000m时，扭矩大，杆断脱率较高，使井下作业工作量增大，技术还不过关。
7、常见故障的处理方法
1）抽油杆断脱
抽油杆断脱有三种情况，即杆断、脱扣、撸扣，一般情况三种形式很难区分，通常在处理这类事故时，首先按脱扣来处理，上吊车下放杆柱进行对扣，如果是脱扣，这样处理成功率较高，对扣不成功，只有动杆柱，起出杆柱视断脱情况下打捞工具打捞余下杆柱，打捞再不成功，只有动管柱起出所有杆柱，重新作业。
2）油管脱落
油管脱落的处理，首先要起出杆柱，然后动管柱判断脱扣位置，加深油管进行对扣，对扣成功起出原井管柱，如对扣不成功就要下打捞工具进行打捞。
3）蜡堵
螺杆泵井发生蜡堵造成机组不能运转时，通常要上吊车上提杆柱，使转子脱离定子，然后进行彻底洗井，洗通后下放杆柱重新投产，如果洗井洗不通又无其它解堵措施，只好上作业动管柱。
4）井下泵出现故障
一旦井下泵出现故障须上作业进行检泵。
5）地面驱动装置出现故障
地面驱动装置的齿轮、轴承、油封等零件因管理不当或制造缺欠等原因也会出现故障，这类故障一般通过维修即可解决，主要零部件不能维修只有更换。
6）起动困难
出现这类事故，如果排除蜡堵，只要上吊车活动一下杆柱即可解决。
8、抽油杆扶正技术
螺杆泵抽油杆在油管内作高速旋转运动，与抽油杆相连接的转子运动特点是滚动加滑动，在运动过程中，转子以一定的频率发生振动，出现了振源。为此，在抽油杆上合理地布置扶正器，逐渐消除振源的传播，同时，还要避免抽油杆与转子发生共振。以防止抽油杆与油管内壁的摩擦。