抽油机井泵效影响因素的确定方法

李佳威  ,刘璐

摘要：目前油田的采油设备中抽油机是其中的重要组成之一，在经济效益为中心的经济发展时代，采油系统效率的不断提升是重中之重。在油田开采的过程中，抽油机泵的正常运行对于石油的开采效率来说十分重要，但是由于抽油机自身原因以及地面设备、地层供液情况以及机器摩擦的因素，会受到不同程度的损坏和影响，从而使得抽油泵的生产情况慢慢变差，这不利于石油开采工程的正常运行。本文通过对影响泵效几大主客观因素进行了总结分析判断后，也提出了一些相应对策。

关键词：抽油机井；泵效；影响因素

引言

提高抽油机井泵效是油井管理的一项重要工作，也是减缓油田自然递减的重要手段之一。抽油机井泵效受到外界诸多因素的影响，我们只有分析和研究其影响因素，制定有效的解决措施，才能提升泵效，降低对抽油机井生产效率的影响，实现油田开采效率的提升，开采量的增加。

1抽油泵相关介绍

1.1工作原理

抽油泵的组成部分如下：一是泵筒，二是柱塞，三是进油阀，四是出油阀。如果处于上冲程状态，那么需要对其下部分泵腔校塞，此时泵的容积变大，随着压力变小，处于高低压差的环境之下，就会将进油阀开启，使原油向下腔注入，而出油阀处于上下压力作用之下出现闭合状态，柱塞上方泵腔当中的原油通过管路向地面排出。在此冲程情况之下，柱塞能够对处于进、出油阀之间原油进行压缩。如果将进油阀关闭，并打开出油阀，那么下泵腔内的原油会向上腔置入，通过柱塞上下往复运动，油泵即可完成一次循环。

1.2工作特点

抽油泵的运行原理类似于往复泵，但是二者所需工作条件具有差异化特点，所以导致设备结构、工作参数也会产生差异，具体如下：第一，抽油泵的外径可能受到并眼尺寸影响，呈现出立式结构。如果冲次一致，需增加对条排量，使得冲程长度也会增加，将泵尺寸延长。第二，当抽油泵在井下工作时，需要将其设置在深层，应按照泵筒、柱塞之间耐磨性、密封性等对于压差进行确认，提高抽油泵的使用效率，还能延长其使用时间。

2影响抽油机井泵效率的几大因素

2.1原油物性对泵效影响

原油物性主要包括：原油的凝点、粘度、含蜡和密度等参数，对于凝点高、粘度大、含蜡高、密度小的原油，或其磨阻大，流动性差，或其表面张力小，造成泵筒内活塞抽吸时流体滞后现象，影响泵效。

2.2含水率高低对泵效影响

在原油开采中，油水总是相伴而生，由于油和水的粘度不同，其流动性也有较大差异，在抽油泵抽吸其混合液时，不同含水率其物性有很大不同，统计显示通常情况下含水率高低与泵效成正相关关系，即含水率越高泵效也越好。

2.3油层能量大小对泵效影响

对于油层能量低的油井，往往受到供液不足影响，液体压入泵筒速度也低，活塞运动吸入液体速度大于油层提供液体速度时，就会降低泵的充满系数，导致泵效下降。

2.4溶解气对泵效影响

一般油层都是伴生气油藏，特别是油气比较大的油藏，在开采过程中如果压差控制不合理，就会造成井底油气在进入抽油泵前就开始分逸，此时，抽油泵抽吸过程中，泵筒内游动凡尔与固定凡尔之间存在游离气和溶解气。泵上行时，若泵筒内的压力低于气体的饱和压力时，液体中的溶解气就会从液体中分逸出来。泵下行时，泵筒内气液两相流体被压缩，直到泵筒内压力大于游动凡尔上部的压力时，游动阀才被打开，将泵筒内的油气排出，所以，伴生气油藏的抽油泵凡尔一般都存在开启滞后问题。当泵筒内的气体所占据的体积足够大时，不但上冲程时游动凡尔打不开，甚至下冲程时游动凡尔也关不上，整个上、下冲程中只是气体在泵筒内膨胀和压缩，而没有液体的举升，这也就是常说的“气锁”现象。

3抽油机井泵效影响因素的确定方法

3.1“地面功图+”字诊断法

任何的诊断都离不开精确的数据，精确的数据有利于诊断正确率的提高。首先应当利用井杆管泵的深度数据以及设备的参数，绘制出相应的示功图。然后，利用“+”字线，将示功图分为四个同等的部分，这种方法可以从示功图中分辨出各部分缺失情况的变化。但是“地面功图+”字分析法，也存在局限性，对于冲次比较低、泵深比较浅的井，可以得出较为精确的数据，从而提高了泵况的准确率。但是仅仅依靠光杆的示功图为标准去判断抽油泵工作状况的好坏是不合理的，尽管示功图是最为直接有效的方式，因此，想要提供其诊断的正确率，还需要结合多方面的测试数据，比如井口的憋压情况，产量变化情况、电流以及油套压等等生产数据的变化情况，只有对这些数据进行综合分析，才可以更准确地判断具体的故障原因，从而采取正确的措施。

3.2声波判断法

利用声波进行判断是一种常见的诊断方法，在众多领域都有涉及。这一诊断方法的应用在抽油机上的工作原理是利用声波记录仪，对井下设备工作中振动的声音信号进行收集，通过声音去判断油井处于何种工作状况。但采用该方法也存在一些弊端，如果井下有多种声音来源就无法准确判断其具体故障，比如井下出现刮碰、地面光杆碰到了驴头都会造成声音干扰，从而给诊断带来困难，影响诊断人员的正确判断。因此，该方法仍然处于研究阶段。

3.3实现定量化

抽油机的工作环境恶劣，加之油田地理位置分散、井下工作情况复杂，因此，在对抽油机进行诊断的时候，存在各种各样的困难。而定量化是提高诊断正确的重要方法之一。以油井井筒结蜡问题为例，这是在油田开发过程中，常见的问题之一。简单来说就是当原油从地下抽到地面的时候，由于溶解的气体溢出以及发生膨胀，容易造成原油的温度下降，此时温度会逐渐降低到蜡点以下。通过电机的电流变化情况，我们可以得出结论，抽油机的结蜡问题不是突发性的，而是存在一个过程，它是渐变的。因此，针对这一问题，就不能一概而论，而是要具体问题具体分析。如果没有使用电机观察电流的变化情况，是难以从肉眼判断蜡变的过程是渐变的，这也就是为什么要采用定量化来提高其诊断正确率的原因。总之，使用温水对井筒进行定期清洗都是必要的，这可以有效减少因为抽油杆结蜡而造成的摩擦阻力。

3.4将人工智能运用在计算机诊断中可提高其诊断正确率

在计算机诊断法上运用人工智能技术，不仅可以得到所需要的泵的功图，而且还可以利用相关的数据对整个油田生产系统的工作状况进行分析，从而自动判断是何种故障问题。这就减少了误判的概率，使整个故障判断更加客观。除此之外，将人工智能运用在抽油机的诊断中，还减少了诊断时间，过去技术人员根据自身技术和经验进行诊断的时候，如果考虑的问题增加了，处理时间也会随之增加，这直接影响了抽油机井的产量。而在实现了人工智能的计算机诊断，利用波动方程，将示功图识别障转化为人工神经网络技术之后，可以通过智能诊断，提高诊断的正确率。因此，人工智能化的计算机诊断法相比传统的诊断方法，避免了井下作业的盲目性，使得油田生产的自动化水平的得以提高。

结束语

精准确定影响抽油机井泵效因素，可以为采油工程方案设计提供理论依据，达到提高抽油机井泵效、减缓自然递减率的目的。因此，我们对影响抽油机井泵效几大因素进行分析，制定科学合理的解决措施，实现抽油机井泵效的进一步提升。

参考文献

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