陳妮娜 于桂娟
摘 要:抽油機(jī)井由于受到地面設(shè)備、地層供液情況變化、振動載荷、液體體積效應(yīng)系數(shù)及抽油泵的摩擦等因素的影響,部分抽油機(jī)井會出現(xiàn)泵效緩慢下降、沉沒度緩慢上升的情況,泵況慢慢變差,影響了油井的正常生產(chǎn)。本文從影響抽油機(jī)井泵效因素分析入手,對泵效變差的具體情況進(jìn)行了分析,并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。
關(guān)鍵詞:抽油機(jī);泵效;因素分析;改進(jìn)措施
據(jù)統(tǒng)計(jì),孤東采油廠采油管理一區(qū)2018年泵效下降的問題井就有18口,這些井因?yàn)楸脹r慢慢的變差,產(chǎn)量緩慢下降。但從降低“兩率”角度出發(fā)暫時(shí)又不符合檢泵條件,然而這樣的問題的出現(xiàn)卻影響了抽油井的正常生產(chǎn),加大了桿管偏磨強(qiáng)度,打破了區(qū)塊系統(tǒng)壓力的平衡。因?yàn)檫@樣,從影響抽油機(jī)井泵效因素分析入手,對泵效變差的具體情況進(jìn)行了分析,并提出了相應(yīng)的措施并取得了良好的效果。
1.導(dǎo)致抽油機(jī)井泵效下降的因素
1.1油管螺紋絲扣漏失的影響
抽油機(jī)井在生產(chǎn)過程中,油管螺紋對管柱有著非常重要的影響。作業(yè)在施工時(shí),由于現(xiàn)有條件非常有限,油管接箍和管體的同軸度非常難保持精確,在上絲扣、卸絲扣的過程中,很有可能會對油管絲扣產(chǎn)生不同程度的磨損,若此時(shí)油管不能夠剌洗干凈,而使螺旋副內(nèi)夾入各種雜質(zhì),會對絲扣造成很大的磨損,因此油管絲扣漏失也是一個(gè)積累損傷的過程。
1.2施工因素的影響
作業(yè)在施工時(shí),由于在油管上扣過程中,游動滑車上提單根油管時(shí)具有慣性作用,油管上部將會有不同程度的擺動,使得油管、游動滑車、井口三點(diǎn)不能夠?qū)χ?,?nèi)外螺紋對中性比較差,同軸度想對我而言較低,上扣時(shí)容易對絲扣造成累計(jì)損傷。此外,目前施工時(shí)對油管絲扣的檢測只限于錐度方面的檢測,對絲扣的磨損程度還沒有準(zhǔn)確而有效的檢測方法和手段,大多都只是憑肉眼觀察,不具有科學(xué)性,容易把一些沒有很容易被發(fā)現(xiàn)破損的絲扣下入井內(nèi),因?yàn)橥磕嗣芊庵?,油管在?jīng)過打壓時(shí)可能沒有明顯變化,但是生產(chǎn)一段時(shí)間后,容易讓泵效下降,泵況會逐漸變差。
1.3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(gè)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(jī)井,相對而言其振動載荷也相對較大,所以對油管及絲扣的沖擊力也較強(qiáng)。從井口到1000多米深度的管柱被高高的懸掛著,每一個(gè)接箍都一定要支撐下面懸掛管柱的份量,因?yàn)檎駝虞d荷和交變載荷等很多因素的影響,會對螺紋絲扣發(fā)生一定程度的沖擊,這樣的井在生產(chǎn)一段時(shí)間后,會對螺紋產(chǎn)生較大的偏差或絲扣泄漏通道聯(lián)接的地方不嚴(yán),很容易發(fā)生漏失。
1.4抽油泵泵筒及柱塞磨損影響
柱塞和泵筒是一對特殊工作狀況情況下的摩擦副,它的工作性能的好與差對抽油泵泵況有非常大的直接影響。我們一般使用的是三級泵,它組合柱塞與泵襯套間的相互配合間隙大概是0.13-0.17毫米,通過現(xiàn)場的觀察和實(shí)踐,三級泵的擠壓和蹩泵狀況都比較好,但是伴隨著油田而進(jìn)入了高含水期的開采,而它的采出液的含水量會增多,泵筒和柱塞之間的油潤滑的程度減少,而水潤滑的程度卻大大增加,容易讓柱塞和泵筒之間的磨擦力系數(shù)增大,從而增加了摩擦阻力,加快了兩者之間的磨損的快慢,柱塞及泵筒間發(fā)生磨蝕,導(dǎo)致抽油泵泵況變差,從而使泵漏失。對于供液不足的井,其磨損程度就更加顯而易見了,因?yàn)橹捅猛仓g的潤滑性較差。
2.提高抽油機(jī)井泵效的對策及效果分析
2.1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(shí),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(jìn)行科學(xué)、合理的分類。
推廣運(yùn)用超低沖刺皮帶輪技術(shù),這種裝置將抽油機(jī)電機(jī)和減速機(jī)之間由原來的1級減速設(shè)置為2級減速,切實(shí)有效降低抽油機(jī)沖次、進(jìn)而提高抽油機(jī)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(shí),沉沒度在200-350米,油井含水量低于80%,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。
2.2利用先進(jìn)的測算方法科學(xué)確立下泵深度
科學(xué)的下泵深度,與油井井泵參數(shù)、抽油井系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)。將抽油井系統(tǒng)排量或者經(jīng)濟(jì)效益等選擇目標(biāo)函數(shù)、通過優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)而確定合理的下泵深度。
當(dāng)液充和動液面也較深時(shí),這類油井下井深度可以根據(jù)抽油井系統(tǒng)效率確定,將其設(shè)定為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)而有效提高井泵工作效率。
間抽井。這類井目標(biāo)函數(shù)的選取應(yīng)以液量和經(jīng)濟(jì)效益選擇合適的下井深度,保證井泵效率。
2.3選擇合理管材、制定詳細(xì)管理制度減少漏失現(xiàn)象
根據(jù)油田地質(zhì)特征、油藏分布、各類物質(zhì)腐蝕因素、預(yù)計(jì)油田儲量及未來開采時(shí)間,樹立科學(xué)的發(fā)展觀,對油管數(shù)量、管材類型、核函數(shù)、參數(shù)進(jìn)行全面分析,選擇強(qiáng)度高、質(zhì)量好的管材,避免因管材質(zhì)地不佳引起的漏失現(xiàn)象。
采取精細(xì)化管理的的措施,精細(xì)除油、過濾工藝,對油管進(jìn)行定期檢測維修,建立長效機(jī)制,對漏失原因進(jìn)行詳細(xì)記錄,并列出重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行全面監(jiān)管。
2.4加強(qiáng)油管絲扣檢查等綜合措施
(1)必須完善油管絲扣檢查的方法,現(xiàn)在施工對螺紋絲扣采用的觀察方法僅是憑借肉眼觀察,這一點(diǎn)也不科學(xué)。某些特定的工作單位采取的檢測儀是標(biāo)準(zhǔn)扣錐度的,但是它只對新,修復(fù)管的檢測有用,而對絲扣這樣的磨損還不能進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測。
(2)為減少并且減輕交變載荷和振動載荷對油管產(chǎn)生的影響,應(yīng)該進(jìn)一步推廣油管錨定這種技術(shù),減少抽油機(jī)井沖次,從而避開共振。
(3)為減輕泵筒和柱塞間為了摩擦產(chǎn)生的漏失,油井在生產(chǎn)一段時(shí)間以后,可以在滿足沖程的條件下,將防沖的距離再往上提高1m的樣子,來改變柱塞與泵筒之間的工作情況,來減少沒有意義的流失。
2.5合理選擇抽油井工作參數(shù)(工作方式)
抽油井設(shè)備選定后,在保證產(chǎn)量的前提下,應(yīng)以獲得最高的泵效為基本出發(fā)點(diǎn)來調(diào)整抽汲參數(shù)。確定選擇抽汲參數(shù)組合的一般原則:(1)對于粘度不太大的常規(guī)抽油機(jī)井,在確定泵徑、沖程、沖數(shù)的配合時(shí),一般應(yīng)堅(jiān)持長沖程、慢沖數(shù)、小泵徑的原則。(2)對于原油比較稠的油井,在確定泵徑、沖程、沖數(shù)的配合時(shí),一般應(yīng)堅(jiān)持長沖程、慢沖數(shù)、大泵徑的原則。(3)對于連噴帶抽抽油機(jī)井,在確定泵徑、沖程、沖數(shù)的配合時(shí),一般應(yīng)堅(jiān)持長沖程、快沖數(shù)、大泵徑的原則。
3.結(jié)束語
通過對抽油機(jī)井泵效下降的因素分析以及改進(jìn)措施進(jìn)行全面研究,詳細(xì)分析了井泵效率下降源于沉沒度確立不科學(xué)、井泵存在漏失現(xiàn)象、不能根據(jù)地質(zhì)特點(diǎn)確定下泵深度選擇合適的井泵等因素,確立合理的沉沒度,提高泵效率,利用先進(jìn)的測算方法科學(xué)確立下泵深度等措施,才能切實(shí)提高井泵效,促進(jìn)抽油井正常高效生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1]王常斌.機(jī)械采油工藝原理[M].石油工業(yè)出版社.