提高抽油機(jī)井泵效的對(duì)策與效果分析杜偉

程亮亮 夏紅新

【摘 要】抽油機(jī)井由于受到地面設(shè)備、地層供液情況變化、振動(dòng)載荷、液體體積效應(yīng)系數(shù)及抽油泵的摩擦等因素的影響，部分抽油機(jī)井會(huì)出現(xiàn)泵效緩慢下降、沉沒(méi)度緩慢上升的情況，泵況慢慢變差，影響了油井的正常生產(chǎn)。本文從影響抽油機(jī)井泵效因素分析入手，對(duì)泵效變差的具體情況進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。

【關(guān)鍵詞】抽油機(jī)；泵效；因素分析；改進(jìn)措施

據(jù)統(tǒng)計(jì)，孤東采油廠(chǎng)采油管理三區(qū)2017年泵效下降的問(wèn)題井就有20口，這些井因?yàn)楸脹r慢慢的變差，產(chǎn)量緩慢下降。但從降低“兩率”角度出發(fā)暫時(shí)又不符合檢泵條件，然而這樣的問(wèn)題的出現(xiàn)卻影響了抽油井的正常生產(chǎn)，加大了桿管偏磨強(qiáng)度，打破了區(qū)塊系統(tǒng)壓力的平衡。因?yàn)檫@樣，從影響抽油機(jī)井泵效因素分析入手，對(duì)泵效變差的具體情況進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的措施并取得了良好的效果。

1、造成抽油機(jī)井泵效下降的因素

抽油泵泵效的高低反映了泵性能的好壞及抽油參數(shù)的選擇是否合適等。影響抽油泵泵效的因素歸納起來(lái)有抽油工作參數(shù)、設(shè)備因素、地質(zhì)因素以及其他因素等影響，

1.1油管螺紋絲扣漏失的影響

抽油機(jī)井在生產(chǎn)過(guò)程中，油管螺紋對(duì)管柱有著非常重要的影響。作業(yè)在施工時(shí)，由于現(xiàn)有條件非常有限，油管接箍和管體的同軸度非常難保持精確，在上絲扣、卸絲扣的過(guò)程中，很有可能會(huì)對(duì)油管絲扣產(chǎn)生不同程度的磨損，若此時(shí)油管不能夠剌洗干凈，而使螺旋副內(nèi)夾入各種雜質(zhì)，會(huì)對(duì)絲扣造成很大的磨損，因此油管絲扣漏失也是一個(gè)積累損傷的過(guò)程。

1.2施工因素的影響

作業(yè)在施工時(shí)，由于在油管上扣過(guò)程中，游動(dòng)滑車(chē)上提單根油管時(shí)具有慣性作用，油管上部將會(huì)有不同程度的擺動(dòng)，使得油管、游動(dòng)滑車(chē)、井口三點(diǎn)不能夠?qū)χ校瑑?nèi)外螺紋對(duì)中性比較差，同軸度想對(duì)我而言較低，上扣時(shí)容易對(duì)絲扣造成累計(jì)損傷。此外，目前施工時(shí)對(duì)油管絲扣的檢測(cè)只限于錐度方面的檢測(cè)，對(duì)絲扣的磨損程度還沒(méi)有準(zhǔn)確而有效的檢測(cè)方法和手段，大多都只是憑肉眼觀(guān)察，不具有科學(xué)性，容易把一些沒(méi)有很容易被發(fā)現(xiàn)破損的絲扣下入井內(nèi)，因?yàn)橥磕嗣芊庵?，油管在?jīng)過(guò)打壓時(shí)可能沒(méi)有明顯變化，但是生產(chǎn)一段時(shí)間后，容易讓泵效下降，泵況會(huì)逐漸變差。

1.3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(guò)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，相對(duì)而言其振動(dòng)載荷也相對(duì)較大，所以對(duì)油管及絲扣的沖擊力也較強(qiáng)。從井口到1000多米深度的管柱被高高的懸掛著，每一個(gè)接箍都一定要支撐下面懸掛管柱的份量，因?yàn)檎駝?dòng)載荷和交變載荷等很多因素的影響，會(huì)對(duì)螺紋絲扣發(fā)生一定程度的沖擊，這樣的井在生產(chǎn)一段時(shí)間后，會(huì)對(duì)螺紋產(chǎn)生較大的偏差或絲扣泄漏通道聯(lián)接的地方不嚴(yán)，很容易發(fā)生漏失。

1.4抽油泵泵筒及柱塞磨損影響

柱塞和泵筒是一對(duì)特殊工作狀況情況下的摩擦副，它的工作性能的好與差對(duì)抽油泵泵況有非常大的直接影響。一般使用的是三級(jí)泵，它組合柱塞與泵襯套間的相互配合間隙大概是0.13-0.17毫米，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的觀(guān)察和實(shí)踐，三級(jí)泵的擠壓和蹩泵狀況都比較好，但是伴隨著油田而進(jìn)入了高含水期的開(kāi)采，而它的采出液的含水量會(huì)增多，泵筒和柱塞之間的油潤(rùn)滑的程度減少，而水潤(rùn)滑的程度卻大大增加，容易讓柱塞和泵筒之間的磨擦力系數(shù)增大，從而增加了摩擦阻力，加快了兩者之間的磨損的快慢，柱塞及泵筒間發(fā)生磨蝕，導(dǎo)致抽油泵泵況變差，從而使泵漏失。對(duì)于供液不足的井，其磨損程度就更加顯而易見(jiàn)了，因?yàn)橹捅猛仓g的潤(rùn)滑性較差。

1.5工作參數(shù)不合理

抽油井在正常生產(chǎn)時(shí)，抽油泵余隙容積的存在。由于余隙容積的存在，減少了進(jìn)油過(guò)程中進(jìn)入泵筒內(nèi)的油量，而使泵效降低。因此，采油工作參數(shù)的影響較大，如果抽油泵的抽油參數(shù)選擇不當(dāng)，會(huì)降低泵效。當(dāng)抽油參數(shù)過(guò)大時(shí)，抽汲參數(shù)增大就表示理論排量增大，而如果抽油泵的理論排量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于油層供液能力，造成供液不足，泵效自然很低。

2、提高抽油機(jī)井泵效的對(duì)策與效果

2.1確立合理的沉沒(méi)度，提高泵效率

根據(jù)相關(guān)調(diào)查當(dāng)沉沒(méi)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(lèi)。

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(lái)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(méi)度的增加，井泵效率增幅都會(huì)減少。一般情況，含水量超過(guò)百分八十時(shí)，沉沒(méi)度在200-350米，油井含水量低于80%，沉沒(méi)度在300-400米之間，不同油井沉沒(méi)度選擇不同，科學(xué)判斷沉沒(méi)度，有助于有效提高井泵效率。

2.2利用先進(jìn)的測(cè)算方法科學(xué)確立下泵深度

科學(xué)的下泵深度，與油井井泵參數(shù)、抽油井系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)。將抽油井系統(tǒng)排量或者經(jīng)濟(jì)效益等選擇目標(biāo)函數(shù)、通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)而確定合理的下泵深度。

當(dāng)液充和動(dòng)液面也較深時(shí)，這類(lèi)油井下井深度可以根據(jù)抽油井系統(tǒng)效率確定，將其設(shè)定為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)而有效提高井泵工作效率。

間抽井。這類(lèi)井目標(biāo)函數(shù)的選取應(yīng)以液量和經(jīng)濟(jì)效益選擇合適的下井深度，保證井泵效率。

2.3選擇合理管材、制定詳細(xì)管理制度減少漏失現(xiàn)象

根據(jù)油田地質(zhì)特征、油藏分布、各類(lèi)物質(zhì)腐蝕因素、預(yù)計(jì)油田儲(chǔ)量及未來(lái)開(kāi)采時(shí)間，樹(shù)立科學(xué)的發(fā)展觀(guān)，對(duì)油管數(shù)量、管材類(lèi)型、核函數(shù)、參數(shù)進(jìn)行全面分析，選擇強(qiáng)度高、質(zhì)量好的管材，避免因管材質(zhì)地不佳引起的漏失現(xiàn)象。

采取精細(xì)化管理的的措施，精細(xì)除油、過(guò)濾工藝，對(duì)油管進(jìn)行定期檢測(cè)維修，建立長(zhǎng)效機(jī)制，對(duì)漏失原因進(jìn)行詳細(xì)記錄，并列出重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行全面監(jiān)管。

2.4加強(qiáng)油管絲扣檢查等綜合措施

（1）必須完善油管絲扣檢查的方法，修復(fù)管的檢測(cè)有用，而對(duì)絲扣這樣的磨損還不能進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)。（2）進(jìn)一步確定作業(yè)井站立排放架子的標(biāo)準(zhǔn)，提高校對(duì)技術(shù)，確保天車(chē)、游動(dòng)滑車(chē)和井口的中心對(duì)齊性。（3）為減少并且減輕交變載荷和振動(dòng)載荷對(duì)油管產(chǎn)生的影響，應(yīng)該進(jìn)一步推廣油管錨定這種技術(shù)，減少抽油機(jī)井沖次，從而避開(kāi)共振。

2.5合理選擇抽油井工作參數(shù)（工作方式）

抽油井設(shè)備選定后，在保證產(chǎn)量的前提下，應(yīng)以獲得最高的泵效為基本出發(fā)點(diǎn)來(lái)調(diào)整抽汲參數(shù)。確定選擇抽汲參數(shù)組合的一般原則：（1）對(duì)于粘度不太大的常規(guī)抽油機(jī)井，在確定泵徑、沖程、沖數(shù)的配合時(shí)，一般應(yīng)堅(jiān)持長(zhǎng)沖程、慢沖數(shù)、小泵徑的原則。（2）對(duì)于原油比較稠的油井，在確定泵徑、沖程、沖數(shù)的配合時(shí)，一般應(yīng)堅(jiān)持長(zhǎng)沖程、慢沖數(shù)、大泵徑的原則。（3）對(duì)于連噴帶抽抽油機(jī)井，在確定泵徑、沖程、沖數(shù)的配合時(shí)，一般應(yīng)堅(jiān)持長(zhǎng)沖程、快沖數(shù)、大泵徑的原則。

3、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)抽油機(jī)井泵效下降的因素分析以及改進(jìn)措施進(jìn)行全面研究，詳細(xì)分析了井泵效率下降源于沉沒(méi)度確立不科學(xué)、井泵存在漏失現(xiàn)象、不能根據(jù)地質(zhì)特點(diǎn)確定下泵深度選擇合適的井泵等因素，確立合理的沉沒(méi)度，提高泵效率，利用先進(jìn)的測(cè)算方法科學(xué)確立下泵深度等措施，才能切實(shí)提高井泵效，促進(jìn)抽油井正常高效生產(chǎn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王常斌.機(jī)械采油工藝原理[M].石油工業(yè)出版社.