抽油機井泵況變差的因素分析與防范對策

王平瑞 楊韶蕾 武瑤瑤

【摘 要】抽油機井泵效是抽油機井的實際產液量與抽油泵的理論排量的比值叫泵效。抽油機井泵況是描述油井是否正常生產的重要資料。抽油井生產一段時間后，泵效逐漸下降，泵況變差，影響開發效果。本文分析了抽油機井泵況變差的因素，闡述了防范抽油機井泵況變差的對策。

【關鍵詞】抽油機井；泵況變差；因素分析；防范對策

抽油井的泵效是有桿抽油設備利用效率的重要指標，提高泵效對于實際生產有重大意義。深井泵泵效的高低反映了桿、管、泵性能的好壞及抽油參數的選擇是否合適等。油井泵效受砂、蠟、原油粘度、氣體等因素影響。在生產過程中，主要依靠視泵效來判斷油井生產是否正常。

一、抽油機井泵況變差的因素分析

1.1固定凡爾和游動凡爾漏失。固定凡爾和游動凡爾的漏失、管漏、油管絲扣的配合、泵筒活塞的間隙過大等等。

（1）油管螺紋絲扣漏失。在抽油機井的生產過程中，油管螺紋的工作性能對管柱的工作能力有著重要的影響。作業施工時，由于現有條件的限制，油管接箍與管體很難保持精確的同軸度，在上、卸絲扣的過程中，會對油管絲扣產生不同程度的磨損，若此時油管剌洗不凈，螺旋副內夾入雜質，會對絲扣造成磨損，每次施工作業都會對絲扣產生較大的損傷，所以油管絲扣漏失也是一個累積損傷的過程。

1.2作業施工質量差。作業施工時，在油管上扣過程中，由于游動滑車上提單根油管時的慣性作用，油管上部將呈不同程度的輕微擺動，使得游動滑車、油管、井口三點不對中，內外螺紋對中性差，同軸度較低，上扣時易對絲扣造成累計損傷，且作業次數越多損害程度越大。此類油管下井后，因涂抹了絲扣密封脂，生產一段時間后，由于管柱受載荷和介質的作用，在壓差的作用下，井液將沿著絲扣密封能力較差的部位擴散，易造成絲扣處不同程度的漏失。此外，目前施工時對油管絲扣的鑒定僅限于錐度檢測，缺乏一定的科學性，易將一些無明顯破損的絲扣下入井內，因涂抹了密封脂，油管打壓時也許無明顯變化，但生產一段時間后，易使泵效下降，泵況變差。

1.3振動載荷的影響。在正常工作狀態下，油管螺紋處于彈塑性工作狀態，主要承受軸向拉伸力、徑向擠壓應力和環向應力的作用。在彈塑性工作狀態下，油管螺紋牙塑性變形會隨著應變載荷的增加而增大，在動載荷的作用下，正常狀態下的螺紋絲扣，每天都要承受上萬次交變載荷的作用。為減緩交變載荷的影響，我們對部分抽油機井采取了錨定措施，但抽油桿在運行過程中易產生彈性振動，在一個沖程中單程振動3-4次，其彎曲一次將對油管產生一次沖擊。

1.4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，通過現場實踐，大流道三級泵的打壓及蹩泵狀況均較好，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變大，磨擦阻力增加，加速柱塞和泵筒間的磨損速度，加之采出液中含有砂、蠟等雜質，油井生產一段時間后，易使柱塞及泵筒間產生磨蝕，致使抽油泵泵況變差，進而造成泵漏失。

1.5抽油桿斷脫。引起抽油桿斷脫的因素主要因素有：井身結構、沉沒度、沖次、抽油泵直徑與工作狀態等。沉沒度提供了打開固定凡爾及充滿泵筒所必需的力量，一方面，增加沉沒度可以增大泵的充滿系數而提高泵效；另一方面，增加沉沒度意味著要加大泵掛深度，這將會因沖程損失及漏失的可能性增加而降低泵效，同時還會增加抽油桿的斷脫事故。

二、防范抽油機井泵況變差的對策

2.1嚴格作業施工質量管理

（1）完善油管絲扣檢測手段，目前現場施工對螺紋絲扣采取的是僅憑肉眼觀察的方法，缺乏一定的科學性。也有一些單位采用的是標準扣錐度檢測儀，但它對新油管和修復管的檢測適用，對絲扣的磨損尚不能進行科學的檢測。

（2）進一步規范作業井立放架子標準，完善校對技術，確保天車、游動滑車及井口的對中性。油管上扣過程中，最好采取人工扶油管的方法，以提高其同軸度，消除上扣過程中油管及滑車的擺動，減輕對油管絲扣的損害。

（3）為減輕振動載荷及交變載荷對油管的沖擊，應進一步推廣油管錨定技術，降低抽油機井沖次，避開共振，降低抽油桿柱振動載荷的幅度。

（4）為減輕柱塞和泵筒間因磨蝕造成的漏失，油井生產一段時間后，可在滿足沖程的基礎上，將防沖距再上提1m左右，以此改變柱塞和泵筒間的工作狀態，減少漏失量。

2.2合理調整生產參數。合理優化參數，使抽油機井在合理工作制度下生產，使慣性載荷對管、泵影響小，它是預防漏失的重要保證，一般來說要保證大泵徑長沖程慢沖次。技術創新是預防漏失的關鍵所在。在偏磨影響漏失治理上，采用大流道三級泵，統一桿徑，下高強扶正環，在進泵倒數第二根桿下雙環，有效地制止二次偏磨的發生。

2.3預防桿斷脫防治。依據抽油桿斷裂事故發生的原因，結合現場實際情況，提出有針對性的防治措施：⑴采取長沖程、低沖次，因隨著沖次的降低，最小載荷上升，下行阻力減少，抽油桿收縮量減少，同時可增加油層液體向泵筒內流動的時間，泵充滿程度增加，提高油井的泵效，增加油井的產量，進而提高油井的系統效率。

⑵合理優化管柱結構設計，采取大泵徑、長沖程、低沖次的設計思路。對于連續使用2年以上的抽油桿，要上下倒換或降級使用，并且抽油桿上部嚴禁使用抽油桿短節，或將短節連接在同級抽油桿的底部，最大限度地減少生產管理對抽油桿使用壽命的影響。

⑶加強抽油桿柱強度設計，適當的應用超高強度抽油桿。目前超高強度抽油桿一種是材料型的，另一種是工藝型的。工藝型超高強度抽油桿，采用超音頻感應加熱表面淬火及拋丸強化處理工藝，經處理后的抽油桿，不僅具有較高的抗拉強度和表面硬度，而且還有很高的表面殘余應力，最小抗張強度為1150～1360MPa。

2.4合理利用氣體能量減少氣體和砂子的影響。抽油泵在實際作業過程中難免會受到諸多外界因素的影響，因此我們有必要采取積極的措施，減少其對抽油泵的影響。在地質環境中氣體和砂子都會影響抽油泵的實際使用效果，為了確保抽油泵的工作效率多會安裝氣錨，其能夠借助外界氣體的能量有效提高抽油效率，提升抽油泵的實際工作效率，從而更好的確保企業的經濟效益。此外對于那些由自噴轉抽的油井，可以控制套管內部的氣體，讓油井在一定深度下增加泵的沉沒壓力，讓氣體來推動活塞運動，從而提高工作效率的目的。

2.5確定合理的沉沒度。沉沒度提供充滿泵筒所必需的能量，當增加沉沒度能夠增加油泵的充滿系數，有助于提高泵效。但一味的增加沉沒度卻必須要增加泵掛的深度，這方面的操作會因為沖程損失而降低泵效，也會在無形中增加抽油桿的斷脫事故率，所以合理確定沉沒度也是保障泵效的關鍵。在此基礎上，還需要優化抽油機的管理。通過改善泵的結構以及材料來提高泵效，這部分工作單靠采油企業根本無法完成，還需要相關技術部門共同努力。更需要在日常工作中強化檢泵作業質量，以避免漏失問題的發生。

三、結語

隨著油田進入高含水期開采，部分抽油機井在生產一段時間后，泵效逐漸下降，泵況變差。針對抽油機井泵況變差的實際，要認真分析泵況變差的原因分析，制定針對性的技術和管理對策，改善泵的工作狀況，提高泵效，進而提高油井開發效果，降低生產成本。

【參考文獻】

[1]沈迪成，艾萬誠.抽油泵[M].北京：石油工業出版社，1994.

[2]列平HЛ，尤蘇波夫OM等.機械采油工藝[M].楊代睿譯.北京：石油工業出版社，1976.