抽油泵合理沉沒壓力的確定方法設計

張涵淇(遼河油田鉆采工藝研究院，遼寧 盤錦 124010)

抽油泵合理沉沒壓力的確定方法設計

張涵淇(遼河油田鉆采工藝研究院，遼寧 盤錦 124010)

文章首次闡述了抽油泵沉沒度確定的依據，并對選定的合理范圍做出規(guī)劃。其次分析了抽油泵的工作原理，對壓力產生的原因進行解析，幫助了解確定沉沒度的重要性。最后總結了一些計算沉沒度的公式，能夠保證抽油泵的深度滿足現(xiàn)場使用的需求。

大港油田；儲層結構；儲層特征

1 抽油泵合理沉沒度的確定

抽油泵是原油開采的重要設備，由地面操作平臺進行控制，完成地下井內的工作任務。地下端的沉沒度對原油輸出量有著必然聯(lián)系，可通過公式計算來控制沉默深度與壓力之間的關系。原油分布在地下層中，由于其質量要小于水，其儲藏層通常在水之上。在對抽油泵沉沒度進行確定時，要對這方面因素重點考慮，先確定地下水層的深度，在通過測量考察對土壤厚度精準計算。管道的深度要準確的控制在石油層，抽油泵在地下受到的壓力同時來自多個方向，土壤深度以及液體流動性帶來的壓力是需要計算和判斷的。將測量到的各項參數依次代入公式中，計算出最終的沉沒度，作為原油開采中的技術依據。抽油泵在埋設過程中的一些數量可以通過測量得出，但涉及到受力方向復雜的量則很難做到實地測量，這時可借助計算機設備來完成操作，在系統(tǒng)中編寫可以得出沉沒度壓力計算的公式，在短時間內便可完成確定工作。

2 泵沉沒壓力與上沖程時泵內壓力

抽油泵在靜止狀態(tài)下也會受到來自地下層的壓力，在深度以及規(guī)格確定時必須將這部分壓力加入其中，確保管道結構不會發(fā)生形變。地面上的控制系統(tǒng)在導通狀態(tài)會為抽油泵提供動力，向上的吸力使得管道內部受到擠壓，結構材料在此階段容易出現(xiàn)損壞，不利于石油的輸出。原油在上沖時具有受到巨大的吸力，并且自身具有慣性，此時形成的壓力不容忽視，需要加強對壓力的控制。抽油泵的地下端較長，原油很難在短時間內被輸送至地面，在此基礎上繼續(xù)施加壓力則會造成系統(tǒng)超負載，不能正常運轉。在對其壓力計算時需要分開進行，并且需要套用在不同的公式中。設計人員將抽油泵的工作原理確定后整理在資料中，作為后續(xù)工作開展的依據。對計算結果進行檢驗，可將其代入模擬實驗中，觀察抽油泵在何種沉沒度下工作效率最高。

3 油水混合物粘溫關系實驗

對石油進行抽取時會有一部分水分混入其中，連續(xù)被輸送至儲藏設備中。這種混合液體的粘度是隨著溫度的升高而變化的，科研人員根據不同階段黏性的變化制定出函數曲線圖。在設計過程中可參照此類報表來開展試驗，在動態(tài)關系中找出最適合的點，作為抽油泵沉沒度設定的依據。水油混合也是有一定比例的，確定其中各項物質的含量可幫助在分離階段節(jié)省大量的試驗時間，在試驗過程中要將誤會的確定做為首要任務。分別選取不同地點的原油混合物作為試驗樣品，將所得到數據詳細記錄在試驗報表中，調查樣品采集區(qū)域的抽油泵沉沒度。這種基于現(xiàn)實基礎上的實驗方法符合油田設計理念，并且有利于在研發(fā)工作中創(chuàng)新，在原有技術之上做出突破。通過對已有實驗曲線的研究可以發(fā)現(xiàn)，水分含量增大對抽油泵產生的阻力也會隨之增大，此時沉沒度的要求會出現(xiàn)變化?？蒲腥藛T需要根據實際情況來開展各項操作，并不能單純的停留在參數計算中，試驗的最終結果關系到原油的開采情況。因此要提高工作嚴謹度，在總結經驗的同時注重先進技術的引用，為開采工作打下堅實基礎。

4 抽油泵合理沉沒壓力的確定

抽油泵的壓力確定方法有很多，最常用的便是參數計算。在確定之前首先要明確產生壓力的原因，石油在輸送過程中量是不斷變化的，這與管道內壓力情況有著必然聯(lián)系，并且液體流量也受此類因素的影響。在確定壓力時將泵的長度進行精準測量，地面上的控制系統(tǒng)運轉能力是有限的，超出其能力很容易造成損壞或者抽力不足，原油并不能被輸送至儲藏設備中。在提供能力設備的額定范圍內，適當增加抽油泵的深度，雖然這時壓力也隨之提高，但對原油開采量卻起到了促進作用，有效降低水分含量。地下石油存儲層隨著開采量的增大而出現(xiàn)大面積的真空層，這時抽油泵周圍的壓力很快又會發(fā)生變化，需要再次確定。泵沉沒壓力的選擇取決于油井生產的協(xié)調。在油井條件、生產設備規(guī)格、下泵深度等一定的情況下，泵沉沒壓力及其所對應的沉沒度增加，泵效提高，但油井井底流壓升高，產量下降。對具體的油井而言,泵沉沒壓力與油藏條件、油井產量、抽汲參數及流體物性等有關，是各種因素影響的綜合指標,且相互之間也存在相關性。因此，單一分析泵沉沒壓力及其影響因素復雜，必須針對具體油井和油藏的實際情況，以油井井下舉升效率或經濟效益為目標，進行動態(tài)模擬計算，合理配置抽油設備和優(yōu)化工作參數，保證油井高效生產。

5 結語

泵沉沒壓力是有桿泵舉升設計的重要指標，各油田均有各自的推薦值，其合理性影響油井的舉升效率和效益。對具體的油井而言，泵沉沒壓力與油藏條件、油井產量、抽汲參數以及流體物性等有關，應以油井舉升效率為目標，進行動態(tài)模擬計算，合理配置抽油設備、優(yōu)化工作參數及其對應的泵沉沒壓力或沉沒度，保證油井高效生產。

[1]張曉東,謝先華,李正耀,魯青玲,龔彥.抽油機井泵效影響因素之主成分分析法[J].西南石油大學學報(自然科學版),2011 (06).

[2]單五一,宋考平,迭薏冰,低滲層抽油機井合理沉沒度及流壓界限研究[J].科學技術與工程,2012(01).

張涵淇（1988-），男,遼寧盤錦人,工程師,本科,主要從事抽油泵和井下工具設計研發(fā).