抽油井泵效影响因素分析与优化调整效果

刘雪刚

摘要：抽油泵属于一种特殊形式的往复泵。针对生产中受砂、气、高矿化度水等因素影响，抽油泵“泵效低、检泵周期短”等问题，本文就油田抽油泵泵效影响因素进行了深入分析，并结合实例进行分析，具有一定的参考价值。

关键词：抽油泵；泵效；影响因素；对策

前言

抽油泵属于一种特殊形式的往复泵，动力从地面经抽油杆传递到井下，使抽油泵的柱塞作上下往复运动，将油井中石油沿油管举升到地面上，完成人工举升采油。随着油田的不断开发，井筒流体日益复杂，据统计抽油泵的平均泵效为57.8%，针对生产中受砂、气、高矿化度水等因素影响，抽油泵“泵效低、检泵周期短”等质量问题，本文就抽油泵泵效影响因素进行分析。

1抽油泵的工作原理与特点

1.1抽油泵工作原理

抽油泵主要是由泵筒、柱塞、进油阀（吸入阀或固定阀)、出油阀（排出阀或游动阀）组成。上冲程时，校塞下面的下泵腔。容积增大，压力减小，进油阀在其上下压差的作用下打开，原油进入下腔，与此同时，出油阀在其上下压差作用下关闭，柱塞上面的上泵腔内的原油沿油管排到地面。同理，下冲程时，柱塞压缩进油阀和出油阀之间的原油。关闭进油阀，打开出油阀，下泵腔原油进入上系腔。柱塞一上一下，抽油泵完成了一次循环。如此周而复始，重复进行循环。

1.2抽油泵工作特点

抽油泵的工作原理相通用的往复泵相同，但因为工作条件不同，在其结构和工作参数等方面具有特殊性。1）抽油泵的外径受并眼尺寸的限制，只能是立式结构。在冲次相同的条件下，要增加条的排量．就得增大冲程长度，加长泵的尺寸；2）抽油泵在井下工作，有的需要装在深处，柱塞上下压差很大，要维持柱塞和泵筒间的密封性和耐磨性，提高泵效和延长使用寿命，就需要耐压泵筒和较长的柱塞；3）抽油泵工作环境恶劣。

2抽油泵泵效影响因素

抽油机井的实际产液量与泵的理论排量的比值叫做泵效。其计算公式为：η=Q液/Q理×100%式中η为深井泵效；Q液为油井实际产量（吨/日）；Q理为泵的理论排量（吨/日），泵效的高低反映了泵性能的好坏及抽油参数的选择是否合适。影响泵效的因素有3个方面：1）地质因素：包括油井出砂、气体过多、油井结蜡、原油粘度高、油层中含腐蚀性的水、硫化氢气体腐蚀泵的部件等；2）设备因素：泵的制造质量，安装质量，衬套与活塞间隙配合选择不当，或凡尔球与凡尔座不严等都会使泵效降低；3）工作方式的影响：泵的工作参数选择不当也会降低泵效。如参数过大，理论排量远远大于油层供液能力，造成供不应求，泵效自然很低。冲次过快会造成油来不及进入泵工作筒，而使泵效降低。泵挂过深，冲程损失过大，也会降低泵效。总的来说，影响抽油泵泵效的主要因素有泵的充满系数、冲程损失以及泵的漏失,其中进液气油比高造成的充满系数低,下泵深度大引起的冲程损失大,以及动液面深、下泵处井斜较大造成的漏失量大等原因导致部分井泵效偏低。

3提高泵泵效对策

3.1地层方面

1）对于注水开发的油田，加强注水，保持油层能量高，井中液面高，是保证油井高产量、高泵效生产的根本措施。井中液面高，沉没压力高，增大原油进泵的动力，另一方面沉没压力高于饱和压力，可防止原油脱气，减轻气体影响，增大泵的充满系数；2）采取有效的防砂和改造油层渗透性等措施，提高渗流面积，减轻砂粒对泵的磨损，减轻漏失的影响。

3.2井筒方面

3.2.1选择合理的工作方式

选择抽汲参数组合的一般原则是：1）对于粘度不太大的常规抽油机井应选用大冲程、小冲数和较小泵径，这样既可减小气体影响，又可减小悬点的交变载荷；2）对于原油比较稠的井，一般选用大冲程、大泵经、小冲数，减小原油经过阀座孔的阻力和原油与杆柱与管柱之间的阻力；3）对于连喷带抽的井，采用大冲程、大冲数、大泵经，快速抽汲可增大对井的诱喷能力。

3.2.2确定合理的下泵深度和合理的沉没度能使ηλβ乘积最大的下泵深度和沉没度，即合理的下泵深度和合理的沉没度。

3.2.3使用油管锚减小冲程损失

用油管锚或封隔器将油管下端固定，则可消除油管的弹性伸缩，减小冲程损失。深井中将油管下端锚定还可消除由于内压引起的油管螺旋弯曲，减小冲程损失。

3.3设备方面和管理方面的措施

1）改善泵的结构提高泵效。针对油井出砂、结蜡、油稠的特殊情况，研制特殊抽油泵。如用在出砂井的防砂卡抽油泵,用在含气多的井中的环阀式防气抽油泵,用在稠油井中的液压反馈抽稠泵；2）改善泵的材料提高泵效。采用耐磨材料加工成的泵可减轻砂磨引起的漏失，采用耐腐蚀的材料加工的泵防止泵受腐蚀引起的漏失和破坏；3）加强检泵作业质量防止漏失。检泵中下油管时按要求上紧丝扣，防止油管漏影响泵效。防止泵和泄油器等的连接部位漏失等。

4效果分析

采油矿通过强化参数优化、优化技术设备，多措并举降低采油系统能耗、提高抽油泵效，抽油泵效提高了5.9%。根据生产实际制定重点工作方向，成立专项治理小组、制定技术措施。成立提高机采井抽油泵效专项治理小组，按照“长冲程、低冲次、小泵径”原则，采取现场调研、室内分析、制定方案、落实实施的步骤，制定详细的提高抽油泵效技术政策，实施地面、地下技术管理组两级管理，专人负责做到有章可循、有据可依。坚持精细注水管理，有效补充地层能量。针对低效井的成因，坚持精细注水管理，强化油水井平面、剖面治理，均衡平面采液，不断合理开发技术政策，均匀水驱方向，有效补充地层能量，延缓含水上升速度；加强堵塞井解堵和套破井治理工艺技术研究，充分发挥油层生产潜力。根据低泵效井的调查及围绕其治理思，制定低泵效井治理措施34井次。合理调小泵径，提高参数最优井泵效。确定重点治理区块，切实提高抽油泵效。对各井区抽油泵效详细的分析，确定抽油泵效提升空间较大的井区为重点治理区块。加强油井参数优化井管理，确保抽油泵效只升不降，实施参数优化38口、地面调参21口，通过综合调整措施抽油泵效提高了11.6%。

参考文献

[1]王鸿勋，张琪.采油工艺原理[M].东营：石油工业出版社，2009.

[2]谭多鸿.抽油机井合理沉没度的确定[J].石油天然气学报，2007，29.