油田抽油泵泵效影響因素分析

徐彤 張德龍 姚偉健

摘 要：現(xiàn)階段，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，當(dāng)今社會(huì)對(duì)于油田能源的依賴(lài)性越來(lái)越高。因而在進(jìn)行能源進(jìn)口交易的同時(shí)，我國(guó)加快了油田的勘探開(kāi)采的力度，與此同時(shí)，油田在頻繁的開(kāi)采過(guò)程中凸顯出較多技術(shù)問(wèn)題，嚴(yán)重影響開(kāi)采活動(dòng)的安全性，影響開(kāi)采的產(chǎn)量。導(dǎo)致井下作業(yè)的難點(diǎn)變大，因而井下作業(yè)大修施工技術(shù)的運(yùn)用能夠科學(xué)、全面地解決油田開(kāi)采過(guò)程中障礙，提高油田開(kāi)采效率和效益。

關(guān)鍵詞：油田抽油泵;泵效影響因素;分析

引言

抽油泵作為石油開(kāi)采的主要儀器設(shè)備，保證抽油泵站運(yùn)行穩(wěn)定性對(duì)于提升石油開(kāi)采效率起到不可忽視的作用，但是抽油泵在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到多方面外在因素的干擾，這對(duì)于抽油泵泵效的合理性也有很大的影響。這就需要對(duì)抽油泵泵效影響因素綜合分析，并按照分析結(jié)果制定合理的治理方法，為提升我國(guó)油田開(kāi)發(fā)水平提供有效參考依據(jù)。

1 抽油泵的基本工作原理及工作特點(diǎn)

1.1 抽油泵的基本工作原理

抽油泵主要由泵筒、柱塞、進(jìn)油閥、出油閥組成，其中進(jìn)油閥可以吸入閥或固定閥代替，出油閥可由排出閥或游動(dòng)閥代替。當(dāng)抽油泵進(jìn)行上沖程時(shí)，下泵腔位于柱塞之下，其容積增大，此時(shí)壓力減小，上下壓差促使進(jìn)油閥打開(kāi)，原油進(jìn)入到下腔內(nèi)。上下壓差對(duì)出油閥產(chǎn)生作用，促進(jìn)出油閥打開(kāi)，上泵腔位于柱塞之上位置，上泵腔內(nèi)的原油排至地面，以油管為途經(jīng)管道。抽油泵下沖程的工作原理與上沖程保持高度一致，柱塞對(duì)進(jìn)油閥和出油閥之間的原油進(jìn)行有效壓縮，此時(shí)進(jìn)油閥處于關(guān)閉狀態(tài)，出油閥處于打開(kāi)狀態(tài)，原油自下泵腔進(jìn)入上泵腔。隨著抽油泵上沖程與下沖程的完成，即完成了整個(gè)循壞。抽油泵工作過(guò)程中就是重復(fù)此種循壞，以滿(mǎn)足油田采油工作需求。就抽油泵運(yùn)行情況來(lái)看，其主要依靠回旋往復(fù)來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的運(yùn)動(dòng)，往返于地面和井下之間，以完成整個(gè)石油采油工序?，F(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，油田開(kāi)采效率明顯提升，一旦抽油泵出現(xiàn)低泵效的情況，會(huì)嚴(yán)重影響油田采油整體工作效率。

1.2 抽油泵的工作特點(diǎn)

抽油泵的工作原理與往復(fù)泵存在一致性，但受到工作條件的制約，其結(jié)構(gòu)及工作參數(shù)存在一定特殊性。就抽油泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)看，在實(shí)際采油過(guò)程中，當(dāng)井眼大小發(fā)生變化時(shí)，立式結(jié)構(gòu)抽油泵排量的提升需要依靠更改泵長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，以滿(mǎn)足抽油泵的運(yùn)行需求。在油田采油過(guò)程中，抽油泵工作深度一般低于3000米，因而油泵上下部位所承受壓強(qiáng)存在一定差異，為保證抽油泵的使用可靠性，需要高度重視抽油泵的封閉性問(wèn)題。為有效應(yīng)對(duì)壓強(qiáng)問(wèn)題，需要嚴(yán)格控制好抽油泵的柱塞和泵筒間的耐磨性。抽油泵工作過(guò)程中，砂和高礦化度水等自然環(huán)境對(duì)抽油泵的影響較大，因而抽油泵工作過(guò)程中需要高度重視此類(lèi)因素，以保證抽油泵泵效的可靠性。

2 影響油田抽油泵泵效的主要因素

2.1 自然條件對(duì)于抽油泵泵效的影響

在石油開(kāi)采的過(guò)程中，自然環(huán)境的影響是不容忽視的，根據(jù)石油開(kāi)采自然條件的差異必須選擇相應(yīng)的抽油泵，以實(shí)現(xiàn)石油開(kāi)采效率的最大化。這說(shuō)明了同樣的抽油泵在不同的自然環(huán)境下其泵效是存在著一定的差別，自然條件對(duì)于泵效具有重大的影響，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是地質(zhì)條件對(duì)于抽油泵泵效的影響。如果石油儲(chǔ)存的地質(zhì)環(huán)境為疏松的膠結(jié)砂巖，或者由于在油田開(kāi)發(fā)的過(guò)程中長(zhǎng)期注水、注氣給儲(chǔ)層的骨架帶來(lái)巨大的破化，從而導(dǎo)致產(chǎn)生油井出砂的狀況。一旦出現(xiàn)油井出砂，砂子就會(huì)對(duì)凡爾座、襯套、凡爾球以及活塞等抽油泵部件帶來(lái)威脅，使相關(guān)部件出現(xiàn)巨大的磨損，從而使泵效大大降低。二是氣體給抽油泵泵效帶來(lái)的不利影響。氣體對(duì)于抽油泵泵效的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，如果油田油層中的能量較低、供液不足，或者是井內(nèi)含有較多的氣體，一旦泵入口處壓力比飽和壓力小就會(huì)導(dǎo)致油氣混合物進(jìn)入到泵中。混入的氣體是油的體積減少，泵效自然就下降。另一方面，當(dāng)活塞處于下死點(diǎn)時(shí)，如果游動(dòng)和固定凡爾的余隙有高壓油氣混合物的存在，在活塞上行的過(guò)程中油氣混合物就會(huì)出現(xiàn)膨脹從而導(dǎo)致固定凡爾無(wú)法及時(shí)打開(kāi)以致抽油泵泵效降低。三是油田含蠟量和溫度對(duì)于泵效的影響。油田具有一定的含蠟量，當(dāng)溫度下降到析蠟點(diǎn)時(shí)就會(huì)有蠟析出，從而影響到抽油泵的工作效率，引起抽油泵泵效的下降。

2.2 設(shè)備因素對(duì)于泵效的影響

抽油泵是石油開(kāi)采中的專(zhuān)業(yè)設(shè)備，抽油泵本身的質(zhì)量與泵效之間有著直接的關(guān)系。在市面上，生產(chǎn)和制造抽油泵的廠家繁多，不同廠家生產(chǎn)的抽油泵質(zhì)量良莠不齊，泵效存在著不小的差異。有些廠家為了減少生產(chǎn)成本，在生產(chǎn)過(guò)程中原料的選擇等方面做出了犧牲，使得抽油泵的質(zhì)量出現(xiàn)了下降。在運(yùn)行過(guò)程中各種零部件的磨損和老化快從而影響到了泵效。

3 提升油田抽油泵泵效的具體措施

3.1 加強(qiáng)地質(zhì)勘測(cè)水平

加強(qiáng)地質(zhì)勘測(cè)水平不僅僅是要求對(duì)油井的不同地質(zhì)進(jìn)行分析掌握，還要求能夠根據(jù)地質(zhì)情況在開(kāi)采前期采取有效的手段，減少惡劣地質(zhì)對(duì)抽油泵泵效的影響。一方面如果出現(xiàn)注水開(kāi)發(fā)的油田可以采取加強(qiáng)注水的方式，保證油井中的壓強(qiáng)較高，有效增大抽油泵工作時(shí)上下壓強(qiáng)差，增大抽油泵的充滿(mǎn)系數(shù)。另一方面，如果油田出砂較多，要求在前期采取防砂措施，如進(jìn)行砂土的清理，或是在抽油泵外表套管道，防治設(shè)備和砂粒的直接接觸，影響泵效。

3.2 合理選擇工作方式

為抽油泵選擇合理的工作方式首先要求根據(jù)理論中的選擇原則，如對(duì)于連噴帶抽的油井，要求采用的工作參數(shù)較大，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)油井的誘噴和開(kāi)采能力;其次對(duì)于原油較稠的油井，要采用的工作參數(shù)組合為大沖程、大泵長(zhǎng)、小沖數(shù)的抽油泵，避免原油經(jīng)過(guò)抽油泵產(chǎn)生較大的阻力;最后一般油田井眼中采取的工作參數(shù)為大沖程、小沖數(shù)和小泵長(zhǎng)。這一參數(shù)組合能夠解決一般井眼中的氣體影像。

3.3 提高工作人員專(zhuān)業(yè)水平

提高工作人員的專(zhuān)業(yè)水平是提升抽油泵的質(zhì)量和工作程序的最重要的手段。由于當(dāng)前市面上出現(xiàn)較多質(zhì)量良莠不齊的抽油泵，加強(qiáng)工作人員的專(zhuān)業(yè)水平能夠提高抽油泵采購(gòu)質(zhì)量;其次專(zhuān)業(yè)的工作人員能夠根據(jù)油井的實(shí)際情況采用與之相適應(yīng)的泵材料，泵材料還分為耐磨材料、耐腐蝕材料，提高專(zhuān)業(yè)水平還能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同泵材料的創(chuàng)新研發(fā)，即創(chuàng)新出即耐磨又耐腐蝕的材料;最后專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員在操作過(guò)程中抽油泵出現(xiàn)故障影響泵效時(shí)，能夠及時(shí)采取維修措施，如加強(qiáng)對(duì)抽油泵的監(jiān)督管理，對(duì)抽油泵的上下的連接處進(jìn)行管理。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，了解到抽油泵在石油開(kāi)采中起到非常重要的作用。理論上來(lái)說(shuō)，抽油泵運(yùn)行狀態(tài)的合理性往往是由設(shè)備泵效決定的。但是抽油泵在運(yùn)行過(guò)程中，設(shè)備泵效會(huì)受到自然因素、主觀條件和操作手段這三方面因素的干擾，基于此，應(yīng)按照這三方面干擾因素制定有效治理方法，保證抽油泵泵效的合理性，推進(jìn)石油開(kāi)采工作順利實(shí)施。

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