抽油泵摩擦副耐磨性能试验分析

　　石油矿场机械抽油泵摩擦副耐磨性能试验分析娄晖1孙晓忠2（。石油大学（华东）机电工程学院，山东东营257061；2胜利油田公司现河采油厂，山东东营257000）先失效原则进行了排序，将摩擦副磨损后的表面进行了电镜观察分析，认为45钢镍磷镀作泵筒和与45钢镀铬作柱塞组成的摩擦副是较理想的配磨组合。

　　有杆泵；抗磨性；材料；试验；分析：TE933.306：A有杆抽油泵由于其装置简单，适应性强及具有良好的使用性能等特点被国内外各油田广泛使用，在机械采油井中，有杆泵井占总生产井数的80以上。抽油泵的使用寿命在很大程度上由泵筒一柱塞副的耐久性决定，抽油泵中70的故障来源于泵筒一柱塞副的磨损。特别是目前进入特高含水或高含水开发期，由于综合含水的大幅度上升、产出液强腐蚀性、含沙量增加及复杂管柱结构等，导致有杆抽油泵严重磨损，泵失效事故频繁发生。如何在普通材料的基础上通过改进表面性能或增加保护层来达到延长抽油泵的使用寿命，已成为迫切需要解决的问题，因此，我们选择了几种材料和热处理方式来作为井下抽油泵泵筒和柱塞的摩擦副，进行耐磨性试验研究，期望通过试验研究选出较为合理的井下抽油泵泵筒和柱塞的材料及处理工艺，为现场的实际应用提供一定的依据。

　　对4~6铬钢加压氮化/碳钢激光处理组成图可见，磨损表面产生了明显的磨粒磨损，表明，该摩擦副产生磨粒磨损的倾向性较大，在井下含砂量较高的原油介质中，必然会产生更严重的磨粒磨损，从而导致泵筒柱塞提前失效。

　　为45钢镍磷镀的摩擦表面形貌照片，与磨损后的45钢镀铬表面对比可以看出，磨损表面细密，无明显的粘着、剥落和磨粒磨损。除表面处理本身微孔和孔穴缺陷外，磨损表面均匀，没有破坏材料原有的表面状态，表面无裂纹。表明，镀层与基体之间具有足够的结合强度，不会由于变形而造成镀层脱落。在与45钢镀铬柱塞相配时，由均匀、细密的表面形貌可以看出，2种材料均未形成大尺寸剥落痕迹，说明，两表面具有良好的适配性。

　　由以上分析得出，45钢镍磷镀作泵筒和与45钢镀铬作柱塞组成的摩擦副，具有优良的耐磨性，是较理想的配磨组合。

　　4结论通过对不同泵筒和柱塞的材料及表面处理工艺的配对耐磨性试验研究，得出了按柱塞先失效原则可供选用的泵筒和柱塞摩擦副的排序，建议选用碳钢镍磷镀/碳钢镀铬作为泵筒/柱塞副配对材料。