摘 要:抽油泵泵效的高低是反映抽油設(shè)備利用效率和管理水平的一個重要指標(biāo),在同樣的理論排量下,泵效高,獲得的產(chǎn)量就大。為了獲得較高的泵效,應(yīng)分析泵效的影響因素并采取相應(yīng)的技術(shù)措施以滿足油田生產(chǎn)的需求。
關(guān)鍵詞:抽油泵;泵效;技術(shù)措施
在抽油機井生產(chǎn)過程中,實際產(chǎn)量一般要比泵的理論排量要低,油井日產(chǎn)液量與泵的理論排量的比值成為泵效。泵效高,油井產(chǎn)量高,增加了經(jīng)濟效益;泵效低,不僅降低油井產(chǎn)量也會對抽油桿產(chǎn)生不利影響[1]。本文對泵效的影響因素及提高泵效的措施進行了分析探討。
1 影響泵效的因素分析
1.1地質(zhì)因素
(1)油井出砂:砂子磨損閥球、閥座、活塞及襯套等部件,導(dǎo)致泵效低。固定閥和游動閥砂卡或砂埋也影響泵效。
(2)氣體的影響:油層能量低、供液不足或氣油比高的井當(dāng)泵吸入口處的壓力低于飽和壓力時,脫出的自由氣和液體一起進泵,氣體擠占了泵內(nèi)空間,減少了進泵的液體,降低了泵效。
(3)油井結(jié)蠟:由于活塞上行時,泵內(nèi)壓力降低,在泵的入口處及泵內(nèi)極易結(jié)蠟,使油流進泵阻力增大,影響泵效。
(4)原油粘度高:由于油稠,油流進泵阻力大,固定閥和游動閥不易打開和關(guān)閉,抽油桿下行阻力大,影響泵的沖程,降低泵的充滿系數(shù),使泵效降低。
(5)原油中含腐蝕性物質(zhì),如硫化物、酸性水,腐蝕泵的部件,引起漏失降低泵效。
1.2設(shè)備因素
活塞的有效沖程:由于制成抽油桿和油管的材料具有彈性,而在抽油機井工作時,抽油機承受不對稱的脈動載荷,上沖程懸點承受的載荷大,下沖程懸點承受的載荷小,有一部分載荷在上下沖程中,在桿柱和管柱間來回轉(zhuǎn)移,從而引起桿柱和管柱伸長和縮短。
(1)靜載荷作用下的沖程損失及活塞有效沖程
經(jīng)過油田現(xiàn)場實際分析泵徑越大,活塞截面積越大,沖程損失越大。
(2)考慮慣性載荷后的活塞有效沖程
慣性載荷可以增加活塞的有效沖程,看起來似乎可以增加泵效,但是慣性載荷大,使抽油桿柱的交變載荷增大,增加了抽油桿柱疲勞破壞的幾率。
(3)泵的制造質(zhì)量,安裝質(zhì)量的影響,例如球與球閥關(guān)閉不嚴,活塞與襯套間隙配合選擇不適當(dāng)?shù)榷紩鹇┦в绊懕眯А?/p>
1.3工作方式的影響
抽汲參數(shù)選擇不合理也會降低泵效。例如參數(shù)太大,理論排量遠遠大于地層的供液能力,造成供液不足,液體充不滿泵筒影響泵效。泵掛太深,使沖程損失過大降低泵效。
2 提高泵效的措施
2.1地層方面的措施
對于注水開發(fā)的油田,加強注水,保持油層能量高,井中液面高,是保證油井高產(chǎn)量、高泵效生產(chǎn)的根本措施。采取有效的防砂措施,減輕砂粒對泵的磨損,減輕漏失的影響。另外如果砂子在井中沉積,掩埋油層,會增大油流入井阻力降低液面,也會降低泵效。
2.2井筒方面措施
(1)選擇合理的工作方式
當(dāng)抽油機已選定,并且設(shè)備能力足夠大時,在保證產(chǎn)量的前提下,應(yīng)以獲得最高泵效為出發(fā)點來調(diào)整參數(shù)。
根據(jù)泵的工作原理和影響泵效的因素,可知選擇抽汲參數(shù)組合的一般原則是:
(1)對于粘度不太大的常規(guī)抽油機井應(yīng)選用大沖程、小沖數(shù)和較小泵徑,這樣既可減小氣體影響,又可減小懸點的交變載荷。
(2)對于原油比較稠的井,一般選用大沖程、大泵經(jīng)、小沖數(shù),可以減小原油經(jīng)過閥座孔的阻力和原油與桿柱與管柱之間的阻力。
(3)對于連噴帶抽的井,則采用大沖程、大沖數(shù)、大泵經(jīng),快速抽汲可增大對井的誘噴能力。
(2)確定合理的下泵深度和合理的沉沒度
從沖程損失的計算知,下泵深度越小,沖程損失越小,泵效越高;而根據(jù)充滿系數(shù)的計算及氣體的影響原理知,沉沒度越大即下泵深度越大,泵吸入口處的沉沒壓力越高,氣體影響越小。
(3)使用油管錨減小沖程損失
用油管錨或封隔器將油管下端固定,則可消除油管的彈性伸縮,減小沖程損失。深井中將油管下端錨定還可消除由于內(nèi)壓引起的油管螺旋彎曲,減小沖程損失。
(4)采用井下油氣分離和井口放套管氣裝置減輕氣體影響
要減輕氣體影響,增大泵的充滿系數(shù),可采用增大泵的沉沒度的方法,但增大沉沒度必會增大下泵深度而增大沖程損失,所以對于高含氣的抽油機井應(yīng)選用的行之有效的措施是在泵的吸入口處安裝井下油氣分離裝置,把自由氣在進泵前分離出來,通過環(huán)形空間上升,只讓液體進泵。套管中的氣體利用井口放氣流程,定時將其導(dǎo)入地面輸油管線。
2.3設(shè)備方面和管理方面的措施
(1)改善泵的結(jié)構(gòu)提高泵效
針對油井出砂、結(jié)蠟、油稠的特殊情況,采用特殊泵,如防砂卡抽油泵,環(huán)閥式防氣抽油泵,液壓反饋抽稠泵。
(2)改善泵的材料提高泵效
采用耐磨材料加工成的泵可減輕砂磨引起的漏失,采用耐腐蝕的材料加工的泵防止泵受腐蝕引起的漏失和破壞。
(3)加強檢泵作業(yè)質(zhì)量防止漏失
檢泵中下油管時按要求上緊絲扣,防止油管漏影響泵效。防止泵和泄油器等的連接部位漏失等。
3結(jié)束語
通過分析影響泵效的因素從而提出相應(yīng)的針對措施,提高抽油泵的泵效,保障油田的生產(chǎn)效益。
參考文獻:
[1]譚麗杰,關(guān)于提高抽油泵泵效的技術(shù)探討[J].化學(xué)工程與裝備,2018(2):131-132
作者簡介:
王曉叢(1983-),女,碩士研究生,講師,主要從事石油工程技術(shù)專業(yè)的教學(xué)與相關(guān)科研工作。