油井泵效提升配套技术与应用效益分析

张琳 黄莹莹 石丽慧

摘 要：油井低泵效对抽油机、三抽设备均会造成一定程度的损坏，同时因气体影响较大对油井产能也将产生一定的影响。通过机采井抽汲理论分析，结合现场运行，找到了影响机采井抽油泵效的主要因素并进行深入剖析，探讨提高抽油泵效的最优途径。结合油田现状，有的放矢的从技术装备、油井参数及管理水平三个方面对机采井抽油泵效进行优化调整，通过提高抽油泵效措施的有效实施，机采抽油井在产液量和含水均保持的同时，2017年抽油泵油井泵效提升配套技术与应用效益分析

效上升4.5 % ，产生经济效益291.85万元，也为抽油泵效提供了一套成熟的工艺体系。

关键词：油井低泵效；最优途径；技术装备；油井参数；配套技术；效益最大化

影响泵效的因素很多，其主要影响因素有泵径、冲次、冲程及合理的生产压差。因此，要根据油藏变化，动态调整生产参数，保持合理生产压差，确保油井供采协调，才能实现高效低耗运行。提高机采井抽油泵效工作是一个长期性的系统工程，按照系统最优化理论，通过确定泵效指标，推广成熟配套技术，最终实现效益最大化。

1机采井抽油泵效现状

1.1机采井抽油泵效的概念

泵的实际排量与泵的理论排量之比的百分数称为泵效。

在实际生产中，油井泵效一般都低于70%。抽油泵效治理前在40%以下。影响抽油泵效因素很多，从抽油泵的实况与理想条件比较可归纳以下四点。

（1）抽油杆柱和油管柱的弹性变形对柱塞冲程的SP影响；

（2）气体和泵充不满的影响，气体进泵和泵的排量大于油层的提供液能力，使柱塞让出的泵筒空间不能完全被液体充满；

（3）漏失的影响，抽油泵阀、泵筒与活塞间歇以及油管柱都可能会产生漏失；

（4）经地面脱气和降温后液体体积收缩的影响。

1.2机采井抽油泵效现状

泵效自2016年呈下降趋势，2016年12月泵效只有37.1%，泵效在20%以下的油井占到开井总数的28.4%。

2影响机采井抽油泵效的因素分析

2.1生产参数的影响

油井生产参数包括冲程S、冲次n、泵径D和下泵深度L，合理的生产参数可以达到最佳匹配效果，实现供采协调，在保证油井产量的同时也可实现节能降耗。

2.2冲程损失的影响

冲程损失是指光杆冲程与活塞冲程之差。形成冲程损失的原因主要是上下冲程过程中抽油杆柱和油管柱承受交变载荷而产生弹性收缩，使活塞冲程小于光杆冲程，从而减少了活塞所让出的体积，使得抽油泵效降低。考虑静载荷和惯性载荷后，分析得出结论，油井的冲程、冲次、泵径和下泵深度均会对冲程损失和泵效造成影响。

2.3气体影响

目前我们油田开发都是在井底流压低于饱和压力下生产的，因此，在抽汲过程中，总是气液两相同时进泵，气体进泵必然减少泵内的液体量而降低泵效。

2.4井下工况（砂、蜡、垢、腐蚀）的影响

随着油田开发时间的延长和含水不断上升，井筒环境日益复杂，油吴老区井筒腐蚀、结垢情况突出，本地区井筒结蜡情况严重。砂蜡垢等硬质物造成油井卡泵、断脱，井筒腐蚀引起油管漏失、泵阀漏失，直接导致检泵井次增加，抽油泵效降低。

3提高抽油泵效技术应用及效果分析

3.1提高抽油泵效技术应用

3.1.1加强管理保障措施，确保泵效最优运行

（1）遵循“目标管理、节点考核、统一部署、分批实施”的原则，成立“泵效专项治理小组”，实施采油工艺研究所、作业区技术管理室两级管理、专人负责；（2）修订操作规程。修订完善了《油井参数优化管理规定及考核办法》；（3）坚持季度检查与考核制度，提高油井生产管理水平。

3.1.2实施油井参数优化，努力达到供采协调

3.1.2.1调小冲程实施后平均冲程由2.9 m下降到2.1 m，产量基本保持不变，抽油泵效提高5.41%。机采井冲程每降低0.1 m，抽油泵效将提高0.68%。

3.1.2.2调小冲次实施后平均冲次由5.3次/分钟下降到3.8加分钟，产量波动不大，抽油泵效提高8.2%。机采井冲次每降低1次/分钟，抽油泵效将提高5.47%。

3.1.2.3调小冲程、调小冲次实施后平均冲程由2.9 m下降到2m，平均冲次由4.9次/分钟下降到3.6次/分钟，产量基本无变化，抽油泵效提高13.12%。

3.1.2.4調小泵径实施后平均泵径由38 mm下降到32 mm，抽油泵效提高12.53%。泵径每降低1mm，抽油泵效将提高2.09%。

3.1.3低产低效油井间开，合理生产工作制度对油井实施间开，调整后日产液减少57.26m3，日产油增加3.16 t，抽油泵效提高12.27%。

3.1.4合理利用气体能量，减小气体影响

（1）配套井下油气分离器：油藏气油比较高，投产初期多配套井下油气分离器、多沉降体旋流气锚等防气工具； （2）使用强启闭防气泵。使用后功图充满程度明显好转，提高泵效4.6%；（3）井口安装定压放气阀有效降低井口回压；（4）试验内罩式防气装置利用液气分离的原理进行井筒排气。

3.2效果分析

3.2.1生产运行效果。油井实施提高泵效技术措施，实施后产液量、产油量基本保持平稳，油井抽油泵效有了大幅提高，泵效从元月份的36.2%上升到年底的40.5 %，同时有效降低了系统能耗。

4取得的认识

（1）提高机采井抽油泵效工作是一个长期性的系统工程，按照系统最优化理论，通过确定泵效指标，推广成熟配套技术，最终实现效益最大化； （2）影响泵效的因素很多，但其主要影响因素有泵径、冲次、冲程及合理的生产压差。因此，我们要根据油藏变化，动态调整生产参数，保持合理生产压差，确保油井供采协调，才能实现高效低耗运行；（3）通过抽油泵效专项治理，抽油泵效提高了4.3%，节约生产成本291.85万元，降低了采油系统能耗，同时也延长了设备使用寿命，进一步提升了机械采油管理水平。

5存在问题及下步工作建议

（1）低产低效井数多，进一步提升泵效难度大。目前低产低效井虽将生产参数优化至最小，泵效仍然较低。下步将结合油藏开发状况，强化区块注水工作，适时进行措施引效，提高单井产量及抽油泵效； （2）加强产建新区抽油泵效的管理和优化工作。产建新区油井抽油泵效较低，下步根据油藏早期管理的要求，在产建初期加大新井抽油泵效的管理工作，遵循“长冲程、低冲次、小泵径、合理生产压差”的原则，优化油井生产参数，提高抽油泵效； （3）开展提高抽油泵效油井能耗评价工作。针对泵效提升后油井不能准确评价能耗变化的情况，计划对实施提高抽油泵效措施的油井，在井组上安装电表，同步开展机采井系统效率测试工作，便于准确评价优化前后机采井能耗变化； （4）合理生产压差，实现供采协调。目前油井间开制度尚缺乏统一的科学依据，计划对低产油井，通过测试油井液面恢复曲线，开展间抽试验，计算抽油机的启停时间，控制合理生产压差，科学指导油井间开，在保证间开前后产液量平稳的基础上，提高机采井系统效率和抽油泵效。

参考文献：

[1]抽油泵柱塞与泵筒间隙漏失量计算方法的研究[J]. 董世民，冯娜娜，张伟.石油机械. 2016（11）