导致抽油机井泵效下降的因素与对策探讨

徐春燕

摘要抽油井泵效的高低直接影响到开发效果和能耗情况。影响抽油井泵效的因素较多，本文介绍了抽油泵的工作原理与特点，分析了影响深井泵泵效的各种开发因素，提出了提高抽油井泵效的几点对策。

关键词抽油机井沉没度泵效对策探讨

中图分类号：TE933.1 文献标识码：A

0引言

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。

抽油机井沉没度高低对深井泵的工况产生直接的影响。如何确定抽油机井合理沉没度提高泵效，一直是现场技术人员致力探索的问题。

1导致抽油井泵效下降的因素分析

1.1充满程度损失的影响

主要是液体黏度、温度、重度和气体影响。

液体黏度：液体黏度低时，若抽油泵配合不当则通过柱塞的漏失量增加，使泵效降低，反之黏度高，上冲程又使泵充不满；

液体温度：抽汲液体温度对泵效的影响是因为它既影响液体的黏度，若柱塞与泵筒材料的温度系数不同，会影响泵的配合，同时温度影响液体中溶解气的逸出；

液体重度：液体重度影响抽油机的负荷，因而影响柱塞的行程，抽汲液的含水量影响其黏度，液体的腐蚀性及所含研磨物（油层出砂）会使泵漏失增加；

气体影响：主要由于泵内压力低于饱和压力，原油中溶解气分离出来占据泵内空间，降低泵充满系数，同时气体也干扰深井泵凡尔工作，使原油不能及时充满泵筒，降低了排量。

1.2冲程损失的影响

由于在抽油机上下冲程过程中，油管和抽油杆受交变载荷产生弹性伸缩，使光杆冲程与柱塞冲程之间产生位移差，导致泵效下降。一般讲下泵深度越大、泵径越大、管杆变形越大，则冲程损失越大。另外在稠油中，由于各种摩擦力引起的管、杆变形增大，使冲程损失增大，导致泵效降低。

1.3漏失的影响

包括柱塞与泵衬套的间隙漏失、凡尔与凡尔座之间的漏失和油管漏失，这些都可使泵充满系数下降，导致泵效降低。其中柱塞与泵衬套的间隙漏失量研究表明与泵径、泵挂的平方成正比，与泵间隙的三次方成正比，与活塞两端的液柱压差成正比，与抽汲液的运动黏度和柱塞长度成反比。

1.4气体对泵效的影响

当活塞在下死点位置时，在泵的排出凡尔与吸入凡尔之间有一定的距离，这个距离叫防冲距，两凡尔间的泵筒容积叫余隙容积。当泵入口处的压力低于饱和压力时，抽汲时总是气、液两相进入泵内，而气体进入泵内占据一定的体积，必然减少进入泵内的液体量使泵效降低。进气严重时，甚至发生“气锁”，即在抽汲时由于气体在泵内压缩和膨胀，使吸入和排出凡尔无法打开，出现抽不出油的现象。

2提高抽油井泵效的对策

2.1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。

2.2合理沉没度、泵挂深度的确定

（1）合理沉没度的确定。目前区块已经进入特高含水开发阶段。为确定不同含水级别下的合理沉没度，对油田正常生产的抽油机井，按照其含水级别将沉没度和泵效的关系进行数理统计，并进行了回归分析，寻找三者内在的规律性。泵效与沉没度存在以下规律：

一是在沉没度相同的情况下，随着油井含水率的上升，泵效呈逐渐增加趋势；

二是对于任何含水级别的油井，随着沉没度的增加泵效提高幅度趋于减小；

三是目前最小沉没度应为80-120m，对于含水率≥80%的油井，合理沉没度应在200～350m之间；含水<80%的油井，合理沉没度应在300～400m之间。

（2）合理下泵深度的确定。注水开发油田按油田综合含水率（fw）的变化划分为低含水期（fw≤60%）、高含水期（60%80%）。不同含水开发阶段以及不同含水级别的油井，深井泵的合理下泵深度应该是不同的。

不同含水阶段的抽油机井，随着下泵深度的增加，泵效呈逐渐增加，当出现峰值后，如果进一步加大泵挂，则泵效逐渐下降。随着抽油井含水率的上升，合理下泵深度逐渐降低。泵挂深度应控制在1050m以内。对于含水率高于60%的油井，减小下泵深度，即可以实现提高泵效，又可以减少井下管、杆的用量，节约生产成本。

2.3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。

2.4加强抽油机设备管理

（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）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。

要通过强化参数优化、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%。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，做到有章可循、有据可依。

3几点结论

（1）高含水开采期，下泵深度不易过大，特别是泵径大于57mm的深井泵更应减小下泵深度。

（2）合理沉没度范围应因井而宜，含水大于85%的油井，合理沉没度应为200～350m之间，含水小于85%的油井，合理沉没度应为300～400m之间。

（3）为提高泵效，应加强抽油机井日常生产管理，对于沉没度低的井应采取控套气措施，尽量不要采取加深泵挂的措施。

（4）对于沉没度偏高的井，根据生产实际采取换大泵或上提泵挂措施来提高泵效。

参考文献

[1]蒲海龙等.提高抽油机井生产效率的泵掛管柱研究[J].内蒙古石油化工,2008 (11).