解析高含水期抽油泵柱塞防偏磨技術(shù)

閆冬

摘 要：結(jié)合實(shí)際，對(duì)高含水期抽油泵柱塞防偏磨技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行研究。先是論述了高含水期油藏內(nèi)涵，其次在解析抽油泵柱塞偏磨問(wèn)題出現(xiàn)的成因的同時(shí)，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的操作方式進(jìn)行解析，希望論述后，可以給此類(lèi)項(xiàng)目提供參考。

關(guān)鍵詞：高含水期;抽油泵;柱塞;防偏磨技術(shù)

0前言

當(dāng)前我國(guó)很多地區(qū)的油田都已經(jīng)進(jìn)入到開(kāi)發(fā)的后期階段，高含水率是普遍存在的問(wèn)題。在該開(kāi)采階段中，主要的特點(diǎn)就是采油過(guò)程中，存在比較嚴(yán)重的抽油泵泵筒、柱塞等結(jié)構(gòu)部分的腐蝕、磨損、劃傷等病害問(wèn)題，所以導(dǎo)致的檢泵周期的大大縮短，嚴(yán)重的影響整個(gè)開(kāi)采效率。一方面導(dǎo)致油田開(kāi)采不能有序開(kāi)展，另一方面造成采油成本的增加，油田經(jīng)濟(jì)效益下降。因此，對(duì)于高含水油田來(lái)說(shuō)，應(yīng)該深入分析抽油泵柱塞偏磨技術(shù)，以更好的促進(jìn)開(kāi)采效率的提升。

1高含水期油藏概述

高含水期就是油田開(kāi)采全部進(jìn)入到高含水階段，因?yàn)橛吞镩_(kāi)采階段使用的是強(qiáng)注強(qiáng)采方式，油藏屬于非均質(zhì)的形式，在開(kāi)采環(huán)節(jié)中的油層流動(dòng)性也是不均勻的，這就導(dǎo)致開(kāi)采效率難以有效的提升。在該開(kāi)采階段中，油田開(kāi)采的目的不僅僅是進(jìn)行剩余原油的開(kāi)采，而是針對(duì)分散性非常強(qiáng)的剩余原油，而其在某些區(qū)域會(huì)存在比較集中的情況。高含水階段油藏開(kāi)采，難度較高，所以當(dāng)前的很多油田企業(yè)都投入較多的精力進(jìn)行開(kāi)采技術(shù)的研發(fā)。

（1）層間差異明顯。當(dāng)前的大慶油田的開(kāi)采已經(jīng)進(jìn)入到后期階段中，開(kāi)發(fā)層系數(shù)滲透率處于 5 ～ 10，之間，最大可能達(dá)到及時(shí)。如果將砂組差異考慮進(jìn)去，滲透率的差也會(huì)逐步的增大，進(jìn)而導(dǎo)致了單層突進(jìn)、層間干擾問(wèn)題較為嚴(yán)重，不能有效的控制出油量，這是高含水開(kāi)采階段的主要表象。

（2）平面差異明顯。針對(duì)于相同層位的油藏，不同方向、不同位置的非均質(zhì)特性也有著非常明顯的不同，其主要的缺陷就是局部舌進(jìn)、井間干擾比較嚴(yán)重等。因此，針對(duì)于高含水階段中的石油開(kāi)采，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況分析確定注水井、注水參數(shù)，以確保石油開(kāi)采順利完成。

（3）層內(nèi)差異明顯。該方面具體表現(xiàn)為如下幾點(diǎn)：

①沉積韻律的非均質(zhì)性;

②沉積層形成的非均質(zhì)性;

③巖石孔隙結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性。

對(duì)于這些特點(diǎn)來(lái)說(shuō)，在同一層的不同位置，吸水強(qiáng)度、產(chǎn)液能力有著極大的不同，而剩余油層的分布也更加的零散，一般都會(huì)存在于油田邊緣、角落，甚至頂層的位置上。

2抽油泵柱塞偏磨問(wèn)題出現(xiàn)的成因分析

目前我國(guó)很多油田開(kāi)采已經(jīng)經(jīng)過(guò)了六七十年，開(kāi)采的頻率相對(duì)比較大，油田內(nèi)的含水量也會(huì)相對(duì)較高，所以其基本上都進(jìn)入到高含水期內(nèi)，此時(shí)的油藏和水流也存在著不均勻的問(wèn)題。這種開(kāi)采環(huán)境之下，對(duì)于油田開(kāi)采有著直接的影響，也會(huì)導(dǎo)致抽油泵泵筒和柱塞兩個(gè)結(jié)構(gòu)部分產(chǎn)生了嚴(yán)重的損壞，柱塞磨損也比較嚴(yán)重。導(dǎo)致這一問(wèn)題的主要原因就是柱塞和泵筒在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓周方向是幾乎不變，因?yàn)槭艿搅说貙?、地質(zhì)等方面因素的影響，導(dǎo)致開(kāi)采出來(lái)的液體內(nèi)含水量達(dá)到74%以上，也會(huì)使得其摩擦力較大，柱塞表層也不會(huì)形成完整的保護(hù)系統(tǒng)，腐蝕嚴(yán)重的問(wèn)題比較普遍，柱塞偏磨的現(xiàn)象更加的嚴(yán)重。

3抽油泵柱塞防偏磨技術(shù)分析

對(duì)于高含水油藏中的柱塞偏磨的處理，要使用具備較高先進(jìn)行的偏磨裝置，即為柱塞自旋器，能夠有效的避免出現(xiàn)柱塞泵偏磨的問(wèn)題，可以降低開(kāi)采成本、提高油田開(kāi)采效益。

3.1柱塞自旋器工作原理

油井的正常開(kāi)采階段，一般都會(huì)應(yīng)用抽油桿來(lái)帶動(dòng)活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。抽油桿在上沖程的階段運(yùn)行中，油液會(huì)伴隨著抽油桿實(shí)現(xiàn)向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的桿柱和液體并不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而下沖程階段，抽油桿會(huì)逐步的向下運(yùn)動(dòng)。在該環(huán)節(jié)中，所有的液體都會(huì)處在靜止的狀態(tài)之下，所以二者有著相對(duì)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。在確定了該運(yùn)動(dòng)形式之后，能夠在設(shè)備中設(shè)置右旋導(dǎo)流槽部件，然后就能夠改變其上下沖程運(yùn)動(dòng)情況。柱塞自旋器的工作原理就是抽桿的這種運(yùn)行特點(diǎn)，能夠滿足系統(tǒng)運(yùn)行需要。在具體工作環(huán)節(jié)，上部抽油桿會(huì)保持連續(xù)的上下運(yùn)動(dòng)，下部螺旋轉(zhuǎn)子也會(huì)通過(guò)依靠連接桿運(yùn)動(dòng)。在下沖程運(yùn)動(dòng)階段，固定閥和流動(dòng)法就會(huì)分別處在關(guān)閉、運(yùn)行的狀態(tài)之下，此時(shí)的泵筒中液體會(huì)沿著內(nèi)部旋轉(zhuǎn)子上下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還會(huì)保證轉(zhuǎn)子作用力分解，就會(huì)形成沖擊力的作用。

該沖擊力的主要作用方向就是切線方向，沿著桿件的圓周方向進(jìn)行。在沖擊力的影響之下，應(yīng)該有效的消除轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞間的摩擦力作用，而此時(shí)的螺旋轉(zhuǎn)子也會(huì)隨著柱塞而進(jìn)行上下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。上沖程的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，因?yàn)槎卟⒉淮嬖谙鄬?duì)運(yùn)動(dòng)，所以液體也不會(huì)給螺旋轉(zhuǎn)子產(chǎn)生任何的影響，此時(shí)柱塞也不會(huì)運(yùn)動(dòng)。這種的工作方式，能夠避免柱塞在工作的過(guò)程，某個(gè)部位存在桿管的磨損問(wèn)題，進(jìn)而可以有效的消除高含水的開(kāi)采階段中柱塞偏磨的嚴(yán)重問(wèn)題，有效的提升了抽油泵的使用壽命，還能夠降低開(kāi)采成本，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的全面提升。

3.2主要應(yīng)用

柱塞自旋器安裝到實(shí)踐中，可以有效的緩解柱塞偏磨嚴(yán)重的問(wèn)題，還能夠產(chǎn)生如下的幾個(gè)方面效果：（1）在設(shè)備正常工作的過(guò)程中，柱塞自旋器內(nèi)部的螺旋轉(zhuǎn)子能夠按照沖程不同而進(jìn)行隨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作。這種方式能夠有效的避免柱塞和泵筒過(guò)多的接觸，從而可以有效的消除在同一位置上出現(xiàn)嚴(yán)重磨損的問(wèn)題，保證柱塞的周邊區(qū)域內(nèi)受到的磨損是比較均勻的。此時(shí)，就能夠?qū)㈦s物、污垢等及時(shí)排除，進(jìn)而可以有效的預(yù)防摩擦過(guò)大的材料因?yàn)榫奂皆撐恢蒙隙霈F(xiàn)嚴(yán)重磨損問(wèn)題，也不會(huì)出現(xiàn)桿柱脫扣等情況。

（2）柱塞在進(jìn)行下沖程的運(yùn)行環(huán)節(jié)，其中會(huì)存在過(guò)量的砂礫雜質(zhì)隨著原油帶出到地面，部分砂礫會(huì)直接進(jìn)入到柱塞和泵筒的間隙內(nèi)，進(jìn)而給柱塞造成比較大的磨損影響。在柱塞自旋器安裝到規(guī)定位置上之后，旋轉(zhuǎn)的作用就會(huì)使得進(jìn)入到內(nèi)部的雜質(zhì)旋入到泵筒下部空間中。固定閥也會(huì)存在較大的沖擊力作用，然后把內(nèi)部的砂礫直接沖出去，然后會(huì)隨著原油直接被帶出到地面，從而可以有效的消除砂礫給抽油泵造成的不利影響。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于高含水階段的油田開(kāi)采來(lái)說(shuō)，柱塞內(nèi)部會(huì)因?yàn)轭w粒摩擦而導(dǎo)致抽油泵柱塞存在嚴(yán)重的磨損問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞，影響開(kāi)采綜合效益。因此，應(yīng)該深入分析柱塞偏磨的形成原因，總結(jié)出有效的處理方法，以保證油田開(kāi)采可以順利的進(jìn)行，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益全面提升，推動(dòng)石油開(kāi)采領(lǐng)域全面發(fā)展。

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