抽油機(jī)井泵效下降的原因分析與對(duì)策探討

李亦旅

【摘 要】提高抽油機(jī)井泵效是抽油機(jī)井生產(chǎn)技術(shù)管理的一項(xiàng)重要工作，提高抽油機(jī)井泵效對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，提高油井開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。本文結(jié)合油田開發(fā)工作實(shí)踐，分析了造成抽油機(jī)井泵效下降的原因，并探討了提高抽油機(jī)井泵效的對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】抽油機(jī)井；泵效；原因；對(duì)策

當(dāng)前，隨著油田高含水期開采時(shí)期的到來，抽油機(jī)井泵效下降問題愈來愈突出，直接影響著油田開采效率。因此，要想防止抽油機(jī)井泵效下降，必須要對(duì)其影響因素進(jìn)行深入分析，盡可能避免這些因素對(duì)泵效產(chǎn)生不利影響，從而提高抽油機(jī)井泵效和油井開采效率，達(dá)到節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

一、泵效下降原因分析

1.1地層出砂降低泵效

部分油田的油層疏松，隨著開采的深入，地層壓力會(huì)不斷下降，同時(shí)，固結(jié)度將降低，這會(huì)加劇油井的出砂程度，會(huì)造成砂子在井內(nèi)的沉積，從而增大活塞和泵筒之間的間隙。這樣一來，會(huì)造成抽油機(jī)井泵漏失量的不斷增大，會(huì)極大的降低泵效。

1.2油層生產(chǎn)壓力低導(dǎo)致的泵效降低

很多油田長(zhǎng)時(shí)間處于降壓開采狀態(tài)中，這使得油層的壓力水平降低，地層的能量出現(xiàn)嚴(yán)重不足，會(huì)降低斷塊開采中蒸汽吞吐效果，從而降低油井的泵效。

1.3油管螺絲磨損影響泵效

從抽油機(jī)井泵投入使用開始，其油管螺絲的磨損就已經(jīng)開始了。抽油機(jī)井泵運(yùn)作過程中，受條件限制，其油管的接箍與管體在運(yùn)作的過程中往往很難總是保持在同一軸度，這就會(huì)造成接箍與管體的摩擦，造成磨損；在拆卸絲扣的過程中，所使用的工具也會(huì)對(duì)絲扣產(chǎn)生影響，造成磨損；在油管清洗時(shí)，會(huì)導(dǎo)致雜質(zhì)侵入螺旋內(nèi)，會(huì)加劇絲扣磨損。此外，每一次的施工都會(huì)給絲扣帶來?yè)p傷。在日積月累的使用過程中，油管絲扣的漏失也會(huì)愈發(fā)加劇，會(huì)直接降低泵效。

1.4低流壓對(duì)泵效的影響

對(duì)于一些套壓、沉沒度較低的井，當(dāng)井底流壓較低時(shí)，在泵的入口處存在游離氣或溶解氣，也會(huì)影響深井泵的充滿系數(shù)，使泵效下降。因?yàn)樵谒戏接懈哽o水壓力的液柱，而下方的壓力卻低得多，只有在把混合物壓縮到能克服液柱壓力時(shí)，才能開啟，從而減少了柱塞的有效沖程，降低了泵的產(chǎn)液能力。

當(dāng)時(shí)分析該井泵效較低的原因，除了有氣影響因素外，抽油泵的工作狀態(tài)較差、游動(dòng)凡爾進(jìn)油不暢應(yīng)是主要原因。斷脫檢泵后，泵效依然較低（31.54%），而且即使套壓控制得很低，功圖依然顯示為氣影響，據(jù)此應(yīng)排除泵本身工作狀態(tài)的影響。分析該井氣影響的原因?yàn)?，因流壓較低（平均流壓1.99Mpa），油流在井筒附近的地層就已開始脫氣所致。由于流壓低，油流從地層流向井底時(shí)，其在井筒附近已開始脫氣，隨著氣體不斷逸出，原油粘度明顯上升，氣液比上升，進(jìn)入井底后，大量氣體進(jìn)入泵筒內(nèi)，使泵的充滿系數(shù)降低，泵效降低。對(duì)于此類井，套壓控制的越低，流壓也越低，油流在地層中脫氣也會(huì)越嚴(yán)重，這也是一些氣影響井即使套壓控制得很低（低于油壓），其示功圖仍然顯示為氣影響的主要原因。

1.5抽油泵泵筒及柱塞磨損影響

抽油泵泵筒和柱塞是一對(duì)特殊工況條件下的摩擦副，其工作性能的好壞對(duì)抽油泵泵況具有直接影響。我們采用的大流道三級(jí)泵，其組合泵襯套與柱塞間的配合間隙為0.12-0.17mm，整筒泵泵筒與柱塞間的配合間隙為0.075-0.138mm，通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，大流道三級(jí)泵的打壓及蹩泵狀況均較好，能滿足實(shí)際生產(chǎn)的要求。但隨著油田進(jìn)入高含水期開采，采出液含水增加，柱塞和泵筒間的油潤(rùn)滑程度降低，水潤(rùn)滑程度增大，抽油泵成了“抽水泵”，易使柱塞和泵筒間的磨擦系數(shù)變大，磨擦阻力增加，加速柱塞和泵筒間的磨損速度，易使柱塞及泵筒間產(chǎn)生磨蝕，致使抽油泵泵況變差，進(jìn)而造成泵漏失。對(duì)供液不足的井，柱塞和泵筒間的潤(rùn)滑性較差，其磨損程度則更為明顯。

泵本身存在的液體滑脫的其他原因是由游動(dòng)凡爾和固定凡爾造成的，它與閥座接觸的球也可產(chǎn)生磨損，從而引起液體泄漏。

1.6振動(dòng)載荷的影響

在正常工作的情況下，在彈塑性能良好的工作狀態(tài)的油管螺紋，主要承受徑向擠壓應(yīng)力等作用力。在這樣的情況下，油管螺紋不同的牙塑性變形會(huì)隨著不同載荷的增大而增大，而在活動(dòng)的載荷的作用下，牙塑性變形會(huì)跟著這種性質(zhì)的載荷的增減變化而呈現(xiàn)不同的變化，正常的螺紋絲扣，每天都會(huì)承受非常多次數(shù)的交替變化載荷的作用。為減少交變載荷的影響，所以我們對(duì)有些井采取了錨定的方法，但抽油桿在使用過程中容易產(chǎn)生富有彈性的振動(dòng)，在一個(gè)沖程中單程大概會(huì)振動(dòng)3-4次，它彎曲一次將會(huì)對(duì)油管產(chǎn)生一次沖擊。對(duì)于沖次頻率較高的抽油機(jī)井，振動(dòng)載荷也相對(duì)較大，對(duì)油管及絲扣的沖擊力也較強(qiáng)。

二、提高抽油機(jī)井泵效的對(duì)策

2.1控制并降低油井回壓

特別是對(duì)已經(jīng)進(jìn)入生產(chǎn)后期的油井，做好此項(xiàng)工作是非常重要的。針對(duì)地層供液能力不斷下降，抽油泵磨損加劇容易造成漏失的加強(qiáng)，改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，采用高架罐生產(chǎn)或者采用進(jìn)落地罐生產(chǎn)。這種生產(chǎn)方式可以起到降低油井回壓的作用，不但可以提高每天油井的產(chǎn)液量，而且能夠提高油井的泵效。

2.2提高油層供液能力

對(duì)于投產(chǎn)時(shí)間較早而且低效的油井，要努力通過改善油井的注汽效果來提高泵效。比如可以根據(jù)不同油層的壓力情況和動(dòng)用狀況，根據(jù)地下存水等來對(duì)稠油開采的周期進(jìn)行綜合分析，采用注汽強(qiáng)度優(yōu)選的方式提高油井泵效。

對(duì)沉沒度較低的氣影響井，不能一味采取降低套壓的方法，以避免因流壓較低，而造成其在井筒附近開始脫氣。對(duì)一些氣影響井，可采取下入KDQM氣錨的措施，以減緩氣影響。對(duì)處于非套變區(qū)內(nèi)的井，可考慮將套壓控制在1.5Mpa以上，減緩流壓較低而造成的井底脫氣問題。

2.3采用科學(xué)的方法檢查抽油機(jī)井泵的運(yùn)行情況，確保泵效

為了確保泵效，必須要做好抽油機(jī)井泵日常的工作情況和運(yùn)行狀態(tài)，例如要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備自身的檢查，但是傳統(tǒng)的依靠肉眼的檢查很難發(fā)現(xiàn)問題。例如對(duì)螺紋絲扣的檢查，僅憑肉眼是無法觀察到的，必須要采用相應(yīng)的檢測(cè)儀，通過檢測(cè)儀來確定螺紋絲扣的磨損程度，這樣便于準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)螺紋絲扣的問題。同時(shí)，可以采用準(zhǔn)確的校對(duì)技術(shù)，通過此技術(shù)，確保天車和游動(dòng)滑車與井口中心的對(duì)稱性。

2.4確立合理的沉沒度，提高泵效率

根據(jù)相關(guān)調(diào)查當(dāng)沉沒度相同時(shí)，抽油井的效率跟含水量有關(guān)，隨著含水量的變化而不斷變化，因此將抽油井產(chǎn)出的水進(jìn)行科學(xué)、合理的分類。

推廣運(yùn)用超低沖刺皮帶輪技術(shù)，這種裝置將抽油機(jī)電機(jī)和減速機(jī)之間由原來的1級(jí)減速設(shè)置為2級(jí)減速，切實(shí)有效降低抽油機(jī)沖次、進(jìn)而提高抽油機(jī)井泵工作效率。

對(duì)于任意含水油井，通常沉沒度的增加，井泵效率增幅都會(huì)減少。一般情況，含水量超過百分八十時(shí)，沉沒度在200-350米，油井含水量低于百分之八十，沉沒度在300-400米之間，不同油井沉沒度選擇不同，科學(xué)判斷沉沒度，有助于有效提高井泵效率。

2.5選擇合理的工作方式

選擇抽汲參數(shù)組合的一般原則是：1）對(duì)于粘度不太大的常規(guī)抽油機(jī)井應(yīng)選用大沖程、小沖數(shù)和較小泵徑，這樣既可減小氣體影響，又可減小懸點(diǎn)的交變載荷；2）對(duì)于原油比較稠的井，一般選用大沖程、大泵經(jīng)、小沖數(shù)，減小原油經(jīng)過閥座孔的阻力和原油與桿柱與管柱之間的阻力；3）對(duì)于連噴帶抽的井，采用大沖程、大沖數(shù)、大泵經(jīng)，快速抽汲可增大對(duì)井的誘噴能力。

三、結(jié)語

提高泵效是一項(xiàng)長(zhǎng)期、基礎(chǔ)、綜合的工作，提高泵效對(duì)節(jié)約能耗和提高經(jīng)濟(jì)效益有很大好處。提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率要對(duì)影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的諸因素進(jìn)行系統(tǒng)研究，并采取行之有效的節(jié)能降耗措施，才可能把抽油機(jī)系統(tǒng)效率提高到一個(gè)較高的水平。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 仲衛(wèi)芳.抽油機(jī)井系統(tǒng)效率影響因素與提高對(duì)策[J].中國(guó)科技博覽，2014（06）.

[2] 燕付洲.抽油機(jī)井泵效率影響及改進(jìn)措施[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013（16）.