李经界 林小宁 陈永伟 王中伟

（华北油田公司第四采油厂，河北廊坊 065000）

摘 要：抽油泵的工作状态是影响产量的一个重要因素。采油作业区油井的卡泵问题日益突出，严重影响油井正常生产，降低油井生产效率，缩短采油设备使用寿命，增加维护性作业费用。为此，对油井卡泵的原因进行深入分析非常必要。本文通过系统阐述卡泵的发生机理和主要影响因素，提出一系列预防措施，确保油井持续稳定生产。

关键词：油井；卡泵；预防措施

中图分类号：TE9;TE3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2025）01-0010-03

0引言

油井出砂、结垢、结蜡、偏磨以及作业质量差是造成油井卡泵的主要原因。随着油井生产步入开采中后期，油井出砂、结垢、结蜡、偏磨等问题日益凸显，同时也影响着作业质量合格率。本文从上述五个方面开展论述，提出符合实际生产的建议。

1油井出砂

油井出砂指油井在生产过程中，由于生产压差过大、砂岩油气层岩石胶结疏松等原因，使地层砂流入井筒的现象，严重时会堵塞油气通道、泵筒，造成卡泵停产。油井出砂分为两个阶段。第一个阶段是由骨架砂变成自由砂，这是导致出砂的必要条件，井眼压力、原地应力状态、岩石强度等应力因素是主要影响因素。第二阶段是自由砂的运移，要运移由于剪切破坏而形成的松散砂，流速、渗透率、黏度等液力因素是主要影响因素。

生产过程中，只要满足以上两方面条件，油井就会出砂。要防止地层发生破坏，即不让出砂的必要条件得到满足，主要通过保持储层压力、减少生产压差等控制应力的方式开展工作。但是，随着生产的进行，储层压力衰减，岩石强度必然降低并发生破坏，这时主要通过控制流速来阻止自由砂的运移。

油井出砂的预防措施。关键要控制流速，实际就是控制产量，主要通过调节冲程、冲次来完成，遵循“长冲程、慢冲次”原则油井遇到修井作业时还应根据探砂面情况，认真分析出砂严重程度，合理采取下防砂泵、上提泵挂、割缝筛管、涂覆砂防砂等多种措施严重出砂井需要建立完善监控机制，定期送样化验含砂量变化[1]。

2 油井结垢

油井结垢是指油井内部管道和设备表面长期积聚沉淀物或沉积物。油井结垢是石油开采过程中的常见问题，结垢会增加油井维护成本，缩短设备使用寿命，在泵筒堆积过多会造成卡泵停井。

2.1 化学结垢

化学结垢主要是由井液中的溶解物质在金属表面沉积产生的。油井井液中存在硫酸盐，例如钙硫酸盐、镁硫酸盐等。当井液中硫酸根离子与金属离子结合时，会形成硫酸盐沉积物。这种结垢物质具有较高的硬度和附着性，通常呈白色或黄色。油井井液中含有碳酸盐，例如钙碳酸盐、镁碳酸盐等。当井液中的二氧化碳溶解度降低、压力降低或温度升高时，碳酸盐会从溶液中析出。碳酸盐结垢物质质地相对较软，通常呈灰色或白色。油井井液中含有铁离子，当井液中的氧气与铁离子发生氧化反应时会生成铁锈，铁锈结垢物质具有一定硬度，通常呈红褐色[2]。

2.2 悬浮物沉积

油井的固体颗粒、油脂、胶状物等悬浮物也会沉积而形成结垢。井液中携带的固体颗粒，例如砂粒、黏土等，会随着流动进入井筒，并在井液流速降低或停滞时沉积形成结垢。油井中存在油脂，包括原油、天然气等，当井液中的油脂浓度较高时会沉积形成结垢。井液中含有胶状物，例如胶体、聚合物等，这些胶状物在金属表面吸附堆积形成结垢。

2.3 温度和压力影响

温度和压力也是影响油井结垢的重要因素。温度升高可以改变井液中的化学平衡，压力降低会导致溶解度变化，都可以促使溶解物质从溶液中析出并沉积形成结垢。

油井结垢的预防措施可从以下四方面开展一是要选用合适的杆管材料，常见的材料包括碳钢、不锈钢、镍基合金等二是要制订合理加药制度，在油井井筒内注入缓蚀阻垢剂是一种有效的治理措施三是要加强入井液的管理，采取氯化钙压井、油井酸化、油井注二氧化碳等措施后要及时注入缓蚀阻垢剂四是要加强注水井水质管理，确保水质合格，配伍地层流体物性[3]。

3 油井结蜡

在采油过程中，由于地层温度、压力降低以及轻质烷烃的逸出，溶解在原油中的石蜡会以晶体的形式析出，聚集并沉积在管壁等固相表面，即出现结蜡现象。油井结蜡并非纯石蜡，而是石蜡、胶质、沥青等混合物，通常还包含泥沙、水等杂质，结蜡严重时会堵塞油管、泵筒，造成泵卡停井[4]。以下是影响油井结蜡的因素有六种。

3.1 原油的性质及含蜡量

原油中所含轻质馏分越多，溶蜡能力越强，蜡的结晶温度越低，保持溶解状态的石蜡也就越多。同温度下轻质油对蜡的溶解能力大于重质油。

3.2 原油温度

当温度保持在析蜡温度以上时，蜡不会析出当温度降到析蜡温度以下时，开始析出蜡结晶，温度越低，析出的蜡越多。

3.3 压力和溶解气

压力低于饱和压力时，蜡的初始结晶温度随压力的降低而升高。采油过程中气体的分离导致压力降低从而降低原油对蜡的溶解能力，同时气体的分离带走部分能量，降低油流温度，从而使蜡更容易结晶析出。

3.4 原油中的水和机械杂质

原油中的细小砂粒、机械杂质、水中的微粒会成为蜡结晶的核心，加剧结蜡过程。原油含水上升可减缓液流温度的下降速度，并在管壁形成连续水膜，降低结蜡程度。

3.5 原油中的胶质和沥青质

胶质为表面活性物质，可吸附于石蜡结晶表面阻止结晶的发展。沥青质是胶质的进一步聚合物，对石蜡起到良好的分散作用，可以减轻结蜡。但是，胶质、沥青质又对蜡具有增粘作用，使之不易被油流冲走，又促进了结蜡[5]。

3.6 液流速度和管壁特性

实验表明，流速和结蜡量呈正态分布，开始随流速升高，结蜡量随之增加当流速达到临界流速后，结蜡量开始下降。管壁越光滑越不容易结蜡，表面亲水比亲油更不容易结蜡。

油井结蜡的预防措施。一方面，针对含水高，具备一定油量的油井，可以摸索热洗周期，定期用热水融化筒内的蜡块携带出地面另一方面，针对含水低、原油物性差的油井，制订合理的加药周期，定期向井内注入特定药剂达到清蜡效果。

4 油井偏磨

油井偏磨问题一直是影响采油生产的一道难题。随着油田进入特高含水及化学采油期，油井的偏磨现象越来越严重，偏磨产生的刮蜡块碎屑、胶皮碎屑、金属碎屑等进入泵筒也会导致井卡，直接影响油井的产量和寿命。影响油井偏磨的因素有以下五种

4.1 井身结垢

在井斜的作用下，由于井筒不垂直，在重力的作用下，油管必然发生弯曲，造成油井管杆发生偏磨。斜井偏磨比例大，且随井斜角的增加，偏磨越发严重。直井不直、方位角变化、地应力变化使套管弯曲变形，造成管杆接触偏磨[6]。

4.2 管、杆受力运动

杆柱组合在下行过程中由于下部抽油杆受重力影响小，以及浮力和摩擦阻力的影响，下部抽油杆易发生失稳现象，即抽油杆下行过程中容易发生弯曲，靠近油管壁的部分易发生磨损现象。一般情况下，泵挂越深，偏磨越严重冲次越高，偏磨越严重。

4.3 井液物性

井液包括地层产出液和人工注入液。地层产出液含水越高、矿化度越高、黏度越大、含蜡量越高，偏磨越严重人工注入液指开采过程中注入的各种溶液和化学品，如果溶液黏度大、含有酸性物质、带有颗粒物质，都会加剧杆管的偏磨。

4.4 原油中的砂粒和杂质

原油中往往含有一定的固体颗粒物质，比如砂粒、碳酸盐、硫酸盐等。这些固体颗粒物质会随着原油一起进入油管，与杆管表面发生摩擦，导致杆管表面磨损。

4.5 杆管组合

杆管组合不当是造成油井杆管偏磨的一个重要原因。抽油杆与油管尺寸过小，会增加管杆相互摩擦的几率，特别是在井眼曲率大的附近，抽油杆的弯曲度大，管杆易于接触，在相互运动的情况下产生摩擦。

油井偏磨的预防措施。井筒本身斜度不高的井可以在杆柱末端使用加重杆，增加拉伸力来减少光杆偏磨接箍偏磨严重的井可以使用防偏磨接箍和下扶正器相结合的方法对抽油杆柱和油管柱进行优化，不同井段采用不同类型与直径的抽油杆适当调小生产参数，减少动载荷引起的偏磨对于出砂、结垢、结蜡、油稠影响大的油井，合理调小参数，定期安排洗井和加药工作。

5 作业质量

油井井下作业是油田勘探开发过程中保证油井正常生产的技术手段，主要包括油井维修、油井大修、油层改造和试油等环节。作业中由于入井液杂质过多，冲洗不到位，杆管清理不合格，地层受到破坏，注入物质残留，泵质量不合格等多种原因，导致作业质量不佳，井下存留大量固体物质或者黏稠物质，开井很容易发生卡泵情况[7]。

作业避免卡泵的预防措施。一方面，施工队伍需要严格按照技术要求开展工作，杜绝违章作业，提高作业质量另一方面，密切关注作业进度，做好开井相关工作，比如，作业中发生氯化钙压井、酸化、酸性气体注入，开井后都需要加入大量缓蚀阻垢剂进行处理。

6 结语

油井卡泵的原因主要由于油层出砂、结垢、结蜡、偏磨以及作业质量不佳等原因造成，一旦发生卡泵将严重影响油井正常生产，降低油井生产效率，缩短采油设备使用寿命，增加维护性作业费用。相关技术人员应当加强油井卡泵的原因分析和防治措施的研究，并推动相关措施的实践应用，确保油井持续稳定生产。

参考文献

[1] 曹振博,王龙.油井出砂原因及防砂技术研究[J].石化技术,2024(7):110112.

[2]刘永杰,杨频,张大强.浅析油井结垢机理及清防垢技术[J].中国石油和化工标准质量,2022(10):166168.

[3] 任小波.油井结垢原因及化学防垢剂的选择[J].化学工程与装备,2021(3):5354.

[4] 王文群.油田开发后期油井清蜡防蜡方法[J].石油知识, 2024(2):1819.

[5] 陈倩.浅谈油井清蜡防蜡工艺的应用[J].中国石油和化工标准质量.2023(18):175177.

[6]魏新.抽油杆柱偏磨问题分析与治理[J].化学工程与装备, 2023(11):114116.

[7] 朱锦峰.抽油机井卡泵的原因分析[J].化学工程与装备, 2023(1):141143.

作者简介李经界（1983—），男，河北廊坊人，研究方向油气田开发。

Cause Analysis and Preventive Measures of Oil Well Pump Jamming

LI Jingjie,LIN Xiaoning,CHEN Yongwei,WANG Zhong wei

(The Fourth Oil Production Plant of Huabei Oilfield Company, Langfang  Hebei  065000)

Abstract:The working condition of the oil well pump is an important factor affecting production. The problem of pump jamming in oil wells in the production area is becoming increasingly prominent, seriously affecting the normal production of oil wells, reducing production efficiency, shortening the service life of oil production equipment, and increasing maintenance costs. Therefore, it is necessary to conduct a thorough analysis of the causes of pump jamming in oil wells. This article systematically explains the mechanism and main influencing factors of pump jamming, and formulates a series of preventive measures to ensure the continuous and stable production of oil wells.

Key words:oil well;pump jamming;preventive measures