李亦旅
【摘 要】提高抽油機井泵效是抽油機井生產(chǎn)技術(shù)管理的一項重要工作,提高抽油機井泵效對實現(xiàn)節(jié)能降耗,提高油井開發(fā)經(jīng)濟效益具有十分重要的意義。本文結(jié)合油田開發(fā)工作實踐,分析了造成抽油機井泵效下降的原因,并探討了提高抽油機井泵效的對策。
【關(guān)鍵詞】抽油機井;泵效;原因;對策
當(dāng)前,隨著油田高含水期開采時期的到來,抽油機井泵效下降問題愈來愈突出,直接影響著油田開采效率。因此,要想防止抽油機井泵效下降,必須要對其影響因素進行深入分析,盡可能避免這些因素對泵效產(chǎn)生不利影響,從而提高抽油機井泵效和油井開采效率,達(dá)到節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟效益的目的。
一、泵效下降原因分析
1.1地層出砂降低泵效
部分油田的油層疏松,隨著開采的深入,地層壓力會不斷下降,同時,固結(jié)度將降低,這會加劇油井的出砂程度,會造成砂子在井內(nèi)的沉積,從而增大活塞和泵筒之間的間隙。這樣一來,會造成抽油機井泵漏失量的不斷增大,會極大的降低泵效。
1.2油層生產(chǎn)壓力低導(dǎo)致的泵效降低
很多油田長時間處于降壓開采狀態(tài)中,這使得油層的壓力水平降低,地層的能量出現(xiàn)嚴(yán)重不足,會降低斷塊開采中蒸汽吞吐效果,從而降低油井的泵效。
1.3油管螺絲磨損影響泵效
從抽油機井泵投入使用開始,其油管螺絲的磨損就已經(jīng)開始了。抽油機井泵運作過程中,受條件限制,其油管的接箍與管體在運作的過程中往往很難總是保持在同一軸度,這就會造成接箍與管體的摩擦,造成磨損;在拆卸絲扣的過程中,所使用的工具也會對絲扣產(chǎn)生影響,造成磨損;在油管清洗時,會導(dǎo)致雜質(zhì)侵入螺旋內(nèi),會加劇絲扣磨損。此外,每一次的施工都會給絲扣帶來損傷。在日積月累的使用過程中,油管絲扣的漏失也會愈發(fā)加劇,會直接降低泵效。
1.4低流壓對泵效的影響
對于一些套壓、沉沒度較低的井,當(dāng)井底流壓較低時,在泵的入口處存在游離氣或溶解氣,也會影響深井泵的充滿系數(shù),使泵效下降。因為在它上方有高靜水壓力的液柱,而下方的壓力卻低得多,只有在把混合物壓縮到能克服液柱壓力時,才能開啟,從而減少了柱塞的有效沖程,降低了泵的產(chǎn)液能力。
當(dāng)時分析該井泵效較低的原因,除了有氣影響因素外,抽油泵的工作狀態(tài)較差、游動凡爾進油不暢應(yīng)是主要原因。斷脫檢泵后,泵效依然較低(31.54%),而且即使套壓控制得很低,功圖依然顯示為氣影響,據(jù)此應(yīng)排除泵本身工作狀態(tài)的影響。分析該井氣影響的原因為,因流壓較低(平均流壓1.99Mpa),油流在井筒附近的地層就已開始脫氣所致。由于流壓低,油流從地層流向井底時,其在井筒附近已開始脫氣,隨著氣體不斷逸出,原油粘度明顯上升,氣液比上升,進入井底后,大量氣體進入泵筒內(nèi),使泵的充滿系數(shù)降低,泵效降低。對于此類井,套壓控制的越低,流壓也越低,油流在地層中脫氣也會越嚴(yán)重,這也是一些氣影響井即使套壓控制得很低(低于油壓),其示功圖仍然顯示為氣影響的主要原因。
1.5抽油泵泵筒及柱塞磨損影響
抽油泵泵筒和柱塞是一對特殊工況條件下的摩擦副,其工作性能的好壞對抽油泵泵況具有直接影響。我們采用的大流道三級泵,其組合泵襯套與柱塞間的配合間隙為0.12-0.17mm,整筒泵泵筒與柱塞間的配合間隙為0.075-0.138mm,通過現(xiàn)場實踐,大流道三級泵的打壓及蹩泵狀況均較好,能滿足實際生產(chǎn)的要求。但隨著油田進入高含水期開采,采出液含水增加,柱塞和泵筒間的油潤滑程度降低,水潤滑程度增大,抽油泵成了“抽水泵”,易使柱塞和泵筒間的磨擦系數(shù)變大,磨擦阻力增加,加速柱塞和泵筒間的磨損速度,易使柱塞及泵筒間產(chǎn)生磨蝕,致使抽油泵泵況變差,進而造成泵漏失。對供液不足的井,柱塞和泵筒間的潤滑性較差,其磨損程度則更為明顯。
泵本身存在的液體滑脫的其他原因是由游動凡爾和固定凡爾造成的,它與閥座接觸的球也可產(chǎn)生磨損,從而引起液體泄漏。
1.6振動載荷的影響
在正常工作的情況下,在彈塑性能良好的工作狀態(tài)的油管螺紋,主要承受徑向擠壓應(yīng)力等作用力。在這樣的情況下,油管螺紋不同的牙塑性變形會隨著不同載荷的增大而增大,而在活動的載荷的作用下,牙塑性變形會跟著這種性質(zhì)的載荷的增減變化而呈現(xiàn)不同的變化,正常的螺紋絲扣,每天都會承受非常多次數(shù)的交替變化載荷的作用。為減少交變載荷的影響,所以我們對有些井采取了錨定的方法,但抽油桿在使用過程中容易產(chǎn)生富有彈性的振動,在一個沖程中單程大概會振動3-4次,它彎曲一次將會對油管產(chǎn)生一次沖擊。對于沖次頻率較高的抽油機井,振動載荷也相對較大,對油管及絲扣的沖擊力也較強。
二、提高抽油機井泵效的對策
2.1控制并降低油井回壓
特別是對已經(jīng)進入生產(chǎn)后期的油井,做好此項工作是非常重要的。針對地層供液能力不斷下降,抽油泵磨損加劇容易造成漏失的加強,改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,采用高架罐生產(chǎn)或者采用進落地罐生產(chǎn)。這種生產(chǎn)方式可以起到降低油井回壓的作用,不但可以提高每天油井的產(chǎn)液量,而且能夠提高油井的泵效。
2.2提高油層供液能力
對于投產(chǎn)時間較早而且低效的油井,要努力通過改善油井的注汽效果來提高泵效。比如可以根據(jù)不同油層的壓力情況和動用狀況,根據(jù)地下存水等來對稠油開采的周期進行綜合分析,采用注汽強度優(yōu)選的方式提高油井泵效。
對沉沒度較低的氣影響井,不能一味采取降低套壓的方法,以避免因流壓較低,而造成其在井筒附近開始脫氣。對一些氣影響井,可采取下入KDQM氣錨的措施,以減緩氣影響。對處于非套變區(qū)內(nèi)的井,可考慮將套壓控制在1.5Mpa以上,減緩流壓較低而造成的井底脫氣問題。
2.3采用科學(xué)的方法檢查抽油機井泵的運行情況,確保泵效
為了確保泵效,必須要做好抽油機井泵日常的工作情況和運行狀態(tài),例如要加強對設(shè)備自身的檢查,但是傳統(tǒng)的依靠肉眼的檢查很難發(fā)現(xiàn)問題。例如對螺紋絲扣的檢查,僅憑肉眼是無法觀察到的,必須要采用相應(yīng)的檢測儀,通過檢測儀來確定螺紋絲扣的磨損程度,這樣便于準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)螺紋絲扣的問題。同時,可以采用準(zhǔn)確的校對技術(shù),通過此技術(shù),確保天車和游動滑車與井口中心的對稱性。
2.4確立合理的沉沒度,提高泵效率
根據(jù)相關(guān)調(diào)查當(dāng)沉沒度相同時,抽油井的效率跟含水量有關(guān),隨著含水量的變化而不斷變化,因此將抽油井產(chǎn)出的水進行科學(xué)、合理的分類。
推廣運用超低沖刺皮帶輪技術(shù),這種裝置將抽油機電機和減速機之間由原來的1級減速設(shè)置為2級減速,切實有效降低抽油機沖次、進而提高抽油機井泵工作效率。
對于任意含水油井,通常沉沒度的增加,井泵效率增幅都會減少。一般情況,含水量超過百分八十時,沉沒度在200-350米,油井含水量低于百分之八十,沉沒度在300-400米之間,不同油井沉沒度選擇不同,科學(xué)判斷沉沒度,有助于有效提高井泵效率。
2.5選擇合理的工作方式
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),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,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。
三、結(jié)語
提高泵效是一項長期、基礎(chǔ)、綜合的工作,提高泵效對節(jié)約能耗和提高經(jīng)濟效益有很大好處。提高抽油機井系統(tǒng)效率要對影響抽油機系統(tǒng)效率的諸因素進行系統(tǒng)研究,并采取行之有效的節(jié)能降耗措施,才可能把抽油機系統(tǒng)效率提高到一個較高的水平。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 仲衛(wèi)芳.抽油機井系統(tǒng)效率影響因素與提高對策[J].中國科技博覽,2014(06).
[2] 燕付洲.抽油機井泵效率影響及改進措施[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2013(16).