提高抽油泵泵效的途徑

李鵬波，趙艷春，來國榮

（1. 長慶油田分公司第一采油廠， 陜西 延安 716009； 2. 川慶鉆探長慶井下技術作業公司， 陜西 西安 710016）

1 泵的工作原理

1.1 泵的抽汲過程[1]

泵的抽汲過程分為上、下沖程，上沖程時活塞通過抽油桿柱的帶動向上運動，此時泵內壓力下降，固定閥因壓力差的作用被打開，這個是泵內吸入液體及井口排液的過程；下沖程時活塞通過抽油桿柱向下運動，此時泵內壓力升高，游動閥被頂開，這個是泵向油管排液的過程。柱塞上下抽汲一次為一個沖程，在一個沖程內完成進油與排油的過程。。

1.2 泵的理論排量

每日排量：

式中：fp—柱塞截面積，fp=πD2/4, m2;

S—光桿沖程，m；

n—沖數，min-1。

2 影響泵效的因素

2.1 沖程損失對泵效的影響

在泵的工作過程中，抽油桿柱和油管在工作中由于承受交變載荷,從而發生彈性伸縮引起沖程損失。由于抽油桿柱與油管柱存在彈性伸縮，會造成光桿與柱塞的沖程差別也隨之增大，那么泵效就會降低。

2.2 氣體的影響

氣體影響泵效的原因，一是當泵內吸入氣液混合物后，柱塞中的部分空間則被氣體充滿；二是泵的排量高于油層的供液能力時，油層的液體來不及進入泵體內。

2.3 漏失影響

固定閥、排出閥及其它部分的漏失等因素會使得泵的實際產量減少，從而影響到抽油泵效。

2.4 抽油機井工作參數的影響

當抽油機的沖程、沖次選擇或調整的不合理可能會造成油井的供液不足，從而影響到抽油泵效。泵掛太深，加大了抽油桿柱和油管柱的彈性伸縮，使沖程損失變大而降低了泵效。

3 提高抽油泵效的措施

3.1 地層方面的措施

（1）在注水開發油田，加強注水，可補充地層能量，也可提高油井的產量，從而提高抽油泵效。

（2）對于初期改造程度較低[2]、符合重復壓裂條件的油井進行重復壓裂，降低井底附近地層中流體的滲流阻力，提高油層的導流能力，使油層的供液能力提高，從而達到提高泵效的目的。

（3）采取有效措施，如減少砂粒對泵的磨損，減輕泵漏失影響。

3.2 井筒方面措施

3.2.1 減小沖程損失

（1）優化桿柱設計，采用合理的桿柱組合，減小桿柱因彈性形變引起的沖程損失。

（2）采用塑料刮蠟片清防蠟工藝技術, 可以清除油管壁上的蠟，降低油桿上下沖程的阻力，從而提高沖程有效率。

（3）對結蠟較嚴重的油井進行合理的加藥和定期的熱洗，清理井筒內的蠟，對于含水較大的井，可加入阻垢劑，減少井筒結垢，來降低井筒內的摩擦，提高抽油泵效。

表1 黃陵區塊部分油井熱洗效果統計表

從上表可以看出熱洗后抽油機電流明顯減小，油桿的載荷也明顯降低，減小了沖程損失對泵效的影響，同時熱洗能使泵筒與凡爾上的蠟溶解，減小了漏失對泵效的影響，從而達到提高泵效的目的。

3.2.2 減小氣體對泵效的影響

（1）在深井泵下部安裝氣錨, 可減少進入泵內的氣體，從而達到提高泵效的目的。

（2）定期放套管氣，有利于油套環空間原油中溶解氣的分離, 降低進入泵前的油氣比, 從而提高泵效。

（3）控制合理的沉沒度，可以減少泵吸入口氣量，從而提高泵筒的充滿程度。

（4）選擇合理的工作制度。當抽油機在選定合理工作制度的前提下，并且設備的選型合理，在確保設備平穩運行的前提下，以獲得最高泵效為出發點來調整設備合理的工作參數。

4 黃陵區塊提高泵效效果評價

4.1 抽汲參數的優化調整

對于地層供液能力低的井，調小抽汲參數對油井產量影響不大，可安排調參，其有利于提高抽汲效率，降低桿柱斷脫頻率，保證供排匹配。通過對抽吸參數的優化調整，泵率有了較明顯的提高。

從表2、表3的數據可以看出，調小沖程，沖次日產液基本不變，而泵效有了較明顯的提高。在黃陵區塊一般采用大沖程、小沖次來提高抽吸效率，這樣可降低抽油桿斷脫頻率，延長油井生產周期。

4.2 井下防氣工具的應用

本區塊目前減少氣體對泵工作影響的有效措施是在泵的入口處安裝氣錨將油流中的自由氣在進泵前分離出來，通過油套管環形空間排到地面，從而提高液體在泵筒內的充滿系數，使泵效得到提高。截止2017年3月，黃陵區塊目前使用普通氣錨12臺，其使用效果對比如表4。

表2 調小沖程后效果對比

表3 調小沖次后效果對比

表4 油井氣錨使用效果統計表

從表中可以看出，使用氣錨會使日產液、泵效有所上升。

4.3 ?28mm深井泵的應用

黃陵區塊油井普遍都為低液面，供液不足井，當下入? 28 mm深井泵時，有助于恢復液柱高度，使油井保持合理的沉沒度[3-4]，這樣可以減少泵內的進氣量，抑制了氣體對泵工作的影響，增加油井日產液能力，這樣從兩方面提高了采油井的泵效。

從下表中可以看出，除個別井外，其余油井的日產液、泵效都有比較明顯的上升。

表5 ? 28 mm深井泵下入前后動態比較

5 認識及建議

（1）選擇合理工作方式，在保證產量的前提下，應以獲得最高泵效為基本出發點來調整參數。

（2）確定合理的沉沒度[5]，選擇合理的下泵深度。合理的的沉沒度，能降低泵口氣液比，減少泵內的進氣量，從而提高泵的充滿程度。

（3）在泵下面安裝氣錨，減少進入泵內的氣體，從而達到提高泵效的目的[6]。

（4）下入? 28 mm深井泵，可恢復液柱高度，使油井保持合理的沉沒度，減少氣體對泵正常工作的影響，同時可使油井日產液有所上升，從而提高油井泵效。

[1]張琪.采油工程原理與設計[M].山東東營:中國石油大學出版社，2006.

[2]焦小妮. 抽油機井提高泵效技術研究[J]. 石油化工應用，2009，28（2）：60-62.

[3]譚多鴻.抽油機井合理沉沒度的確定[J]. 石油天然氣學報,2007,29(1):147-148.

[4]林日億,李松巖.有桿抽油泵沉沒度的優化設計方法[J].石油大學學報,2005,29(4):87-90.

[5]狄敏燕,張格. YA油田抽油泵泵效影響因素分析及改進措施[J].石油地質,2009(5):105,133.

[6]狄敏燕,李漢周.江蘇油田抽油泵泵效影響因素分析[J]. 復雜油氣藏2009,2(2):68-71.