姬塬油田堡子灣南區抽油泵效提升方法探討

汪鋒軍

（中石油集團公司長慶油田分公司采油九廠五谷城采油作業區，陜西 延安 717600）

姬塬油田堡子灣南區抽油泵效提升方法探討

汪鋒軍

（中石油集團公司長慶油田分公司采油九廠五谷城采油作業區，陜西 延安 717600）

姬塬油田堡子灣南區為典型的低壓低滲油田，開采層位以長4+5、長6，為主，其中長4+5伴生氣含量大，且巖石致密，油層滲透率較低，單井自然產能低，因此影響我區泵效的主要因素為氣體影響和油井自然產能低。本文提出影響我區泵效的因素有氣體影響、地層供液不足、沖程損失及漏失等，并制定了相應的治理措施，使我區泵效從2010年的23．7%，提升至2011年10月的29．8%，收到了較好的效果。

泵效；氣體影響；沖程損失；漏失；供液不足

一﹑影響我區泵效原因分析

1氣體影響：

目前我區都是在井底流壓低于飽和壓力下生產的，因此，在抽汲過程中，總是氣液兩相同時進泵，氣體進泵必然減少泵內的液體量而降低泵效。通常采用充滿系數β來表示氣體的影響程度，β越高泵效越高。β=Vo/Vp Vo——上沖程活塞讓出的容積；Vp——下沖程吸入泵內的液體量。

用R表示泵內氣液比，K表示余隙比，則可推出：β=（1-KR）/（1+R）。由此公式可看出K值越小β越大，因此要增大泵效，盡量減小防沖距以減小余隙。其次R越小β就越大要降低氣油比，可增加泵的沉沒度，使原油中的自由氣更多的溶于油中。另外使用井下氣錨以減少氣體進泵。

圖1是我作業區各站沉沒度與泵效的關系曲線，由圖可以看出沉沒度越高泵效越大。

2沖程損失

抽油機工作過程中的沖程效率由兩部分組成，一是抽油桿及油管在液柱重量下產生彈性伸長減少柱塞行程．二是由于抽油桿的慣性力使柱塞行程增加．沖程效率由下式計算：

抽油桿和油管柱承受著交變負荷而致彈性伸長。使抽油泵柱塞行程減少，其量由下式計算：

抽油桿的慣性載荷對柱塞沖程的增加量由下式計算：

抽油桿在上死點和下死點的慣性負荷為：

根據以上公式可以計算出沖程﹑泵徑與泵效的關系曲線：

由圖2可以看出沖程與泵徑對泵效均有影響，沖程越大泵效越高，泵徑越小泵效越高，因此現場生產時盡量選用小泵徑﹑大沖程才能使泵效有效的提高。

3漏失影響

抽油泵漏失降低了油井產量從而使泵效降低，漏失量由下式計算：

泵的漏失包括柱塞與泵工作筒的間隙漏失﹑游動及固定閥漏失。由公式可以看出泵徑越大，漏失量越大泵效越低，泵掛越大，柱塞兩端承受的液柱壓差越大，漏失越嚴重，泵效越低，其次泵筒與柱塞的間隙是影響泵漏失的主要原因。由于我區井況較復雜油井結垢﹑結蠟比較嚴重，部分老井腐蝕嚴重，從檢泵情況看因砂﹑蠟﹑垢造成泵漏失的較多，由于腐蝕造成球座及凡爾出現坑點和凹槽的也時有發生，這些都會造成漏失影響泵效。

4供液不足影響

我區屬典型的低壓﹑低滲油田，油層供液不足單井產量低，因此泵效提升較困難。我區年初液量小于1方的井有98口，平均沉沒度23米，平均泵效僅12.0%。由于供液跟不上，液體還未來的及充滿泵筒，活塞就開始下行，出現充不滿的現象，而降低泵效。

圖1

圖2

圖3

二﹑提升泵效措施

1氣錨﹑定壓放氣閥的應用，同時使防沖距調至最小，多措并舉減小氣體對泵效的影響

①氣錨的使用效果

重力沉降螺旋氣錨的使用，該氣錨把普通氣錨的直形中心管改變為帶螺旋擋板的中心管，進入中心管的液流方向由原來的垂直向下改變為螺旋式下降，因此不但改變了液流方向，增大了氣液速度差，而且變相的增加了中心管長度，延長了油氣分離時間，使氣液有足夠的空間和時間很好的實現油氣分離，提高分離效果。 我區針對氣體影響較嚴重的38井次使用這種氣錨，收到了很好的效果。

②定壓放氣閥使用效果

為了增大液體進泵壓力，減少溶解氣逸出，我區引進定壓放氣閥75套，分別按裝在55個井組上。根據不同油井井況選定合理套壓，當套管壓力超過設定的套壓時，氣閥打開使套管氣進入采油樹泄壓，當套管壓力小于預設壓力時，氣閥關閉，通過此循環過程來為套管氣定壓，保證合理的生產壓差，有效的防止原油中溶解氣的逸出，提高了泵效。

③調小防沖程，減小余隙增大泵效

對測井資料及時分析，發現受氣體影響的井及時調整放沖距至最小，以增大泵效。

2減載器﹑油管錨的試驗最大程度減小沖程損失

①減載器的使用效果

我區目前下減載器的井一口，試驗效果良好。使用后最大載荷從63.3KN↓46.9KN，最小載荷從48.6KN↓29.2KN，效果較好，明年對泵深超兩千米井推廣使用。

②使用油管錨將油管下端固定消除油管伸縮，從而減少沖程損失，提高泵效。

3開展防蠟﹑防垢﹑防腐工作減小抽油泵漏失量

①防蠟筒使用效果

2010年我區對結蠟嚴重井下入防蠟筒，使用后最大載荷↓4KN,最小載荷↓3KN,結蠟速度明顯減緩，泵效提升6.65%。效果較好，明年將推廣使用。

②防垢﹑防腐使用效果

我區部分井結垢﹑腐蝕較嚴重，造成球閥密封不嚴而漏失。為了治理這一現狀，引進固體防垢塊﹑防垢管，還通過油套環形空間投加阻垢劑。2010年我區共使用防垢管3井次，防垢塊5井次，60口井投加阻垢劑，多措并舉使油井漏失減少。另外為防止油管﹑泵筒及球座的過快腐蝕使用鋅陽極油管保護器。

4強化注水保證地層壓力

針對部分井液量不足1方，通過討論決定對我區37口注水井配注上調82方/天，調后不到一個月其周圍對應油井液量有所增加，效果較明顯。

5根據油藏供液規律調整抽汲參數做到供排協調生產。

為了提高泵效，對液量低于2.5方的井集中治理，先后對216口井進行調小參數；對28口井進行間開，調參后泵效提高了19.3%。另外對35口井換小泵徑生產，泵徑由38↓28mm，泵效由11.7%↑21.0%。治理后全區泵效從17.1%↑31.0%，見圖3。

三﹑體會與認識

1我區為低滲透區，油藏巖石致密流體滲流阻力較大，要提高泵效應加強注水政策，保證充足的地層能量。對儲層巖石致密無法達到產能的油井采取酸化﹑壓裂等措施。

2對液量較低的井制定合理的調參間開制度，做到油層與抽油泵協調工作，以提高泵效。

3對受氣體影響嚴重的井，采用氣錨及定壓放氣閥減少進泵氣量提高抽油泵效，日常工作中發現受氣體影響的井可采取調小防沖距﹑套管放空等方式生產。

4引進新工藝新技術，如載載器﹑油管錨等最大程度減少柱塞沖程損失，以提高抽油泵效。

5加強井筒五防治理工作，減少油井砂﹑蠟﹑垢卡泵﹑漏失幾率，嚴格抽油泵維修和試壓管理，提高井下作業和抽油泵維修質量減少泵的漏失量。

6通過各種措施使我區的泵效由2011年初的23.7%提升至2011年9月份的30.3%，收效較大，明年將繼續加強各項措施，爭取早日將我區泵效提升至41%。

[1]張琪．采油工程原理與設計[M]．中國石油大學出版社出版，2006．

[2]洪世鐸．油藏物理基礎[M]．北京石油工業出版社，1989．

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