優(yōu)化抽油機(jī)井地面參數(shù)對檢泵周期的影響

李清志

摘要：針對抽油機(jī)井沖次快慢對抽油桿、油管、抽油泵使用壽命有哪些制約關(guān)系，如何協(xié)調(diào)，從而達(dá)到延長檢泵周期的目的；其次針對調(diào)整抽油機(jī)井沖程大小，觀察產(chǎn)量及功圖的變化，從而達(dá)到提高泵效的目的。

關(guān)鍵詞：優(yōu)化地面參數(shù)抽油桿油管抽油泵延長檢泵周期

中圖分類號：TE933 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

Abstract: based on how well pumping unit flush times to sucker rod, tubing, the oil well pump use life which restrict relationship, how to coordinate, so as to achieve the purpose of extended pump overhaul period; Secondly according to adjust well pumping stroke size, observe the yield and the change of reactive figure, so as to improve the purpose of the pump efficiency.

Key words: the ground parameters optimization sucker rod pump oil pump overhaul period extended

1抽油機(jī)井沖次與檢泵周期的關(guān)系

抽油機(jī)沖次是指抽油泵活塞在工作筒內(nèi)每分鐘往復(fù)運(yùn)動(dòng)的次數(shù)。目前抽油機(jī)井沖次多為4次/分，6次/分，8次/分，其它有9次/分。從定義上可以推算，以8次/分為例，理想狀態(tài)下（無其它因素影響），1分鐘活塞在泵筒內(nèi)往復(fù)8次，一天為8×1440=11520次/天，一年為11520×365=4204800次/年，所以沖次越快，活塞往復(fù)次數(shù)越頻繁，設(shè)備磨損程度越嚴(yán)重，檢泵幾率越高，檢泵周期越短。檢泵原因主要為桿管偏磨斷脫，油管漏失，抽油泵漏失。結(jié)合實(shí)際針對快沖次（8次/分以上）的井對桿、管、泵有哪些影響進(jìn)行分析。

1.1.抽油桿

抽油桿位于油管內(nèi)，連接活塞，與它同時(shí)做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將液體抽到地面，在此過程中，抽油桿主要受到兩個(gè)力影響，一個(gè)是抽油桿本身的彈性力。由于抽油桿是一種彈性體，當(dāng)驢頭開始上行時(shí)，游動(dòng)閥關(guān)閉，液柱載荷作用在柱塞上，使抽油桿發(fā)生彈性伸長。下沖程開始時(shí)，吸入閥立即關(guān)閉，液柱載荷由抽油桿柱逐漸移到油管上，使抽油桿縮短。因此抽油桿在這種伸長-縮短-伸長的變化過程中，容易出現(xiàn)桿斷脫現(xiàn)象，沖次越快，這一過程越頻繁，斷脫的出現(xiàn)幾率越高。另一個(gè)力是抽油桿在上下行過程中存在法向力。抽油桿隨著活塞向上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，游動(dòng)凡爾打開，固定凡爾關(guān)閉，由于抽油桿線性運(yùn)動(dòng)，抽油桿會(huì)向一側(cè)移動(dòng)，造成桿管偏磨。同樣，沖次越快，抽油桿往復(fù)次數(shù)越頻繁，液體作用在抽油桿柱上的法向力也越頻繁，檢泵次數(shù)也頻繁，周期越短。例如：B1井，2011年打撈2次，檢泵2次，共計(jì)措施4次。從其4次措施看三次斷脫，1次泵漏，主要原因?yàn)槌橛蜋C(jī)沖次不合理，造成桿斷頻繁。

1.2油管

油管上接油管掛，下連抽油泵，起到密閉液體的作用。在抽汲過程中，油管本身及各連接處必須是密封完好，否則液體會(huì)在漏失處流出，就是所說的油管漏失或斷脫。其原因有兩點(diǎn)，一是上面提到的，下沖程開始時(shí)，吸入閥立即關(guān)閉，液柱載荷由抽油桿柱逐漸移到油管上，油管伸長；相反上沖程時(shí)，油管縮短。油管頻繁的伸長-縮短，增加了斷脫幾率。二是受到抽油桿對油管壁的磨損，造成管壁越來越薄，最終磨漏。所以，油管的漏失、斷脫仍與沖次快慢有直接關(guān)系。某井圖1為9月份作業(yè)油管被磨出一條3毫m寬，20厘m長的口子。

圖 1圖2

1.3.抽油泵

抽油泵位于桿管的最下部，可以作為抽油機(jī)井下部分的心臟。它通過固定閥、游動(dòng)閥交替開關(guān)完成進(jìn)液和排液過程，使液體源源不斷的流向地面。固定閥和游動(dòng)閥主要由鋼球、球座組成，每次開關(guān)，鋼球都會(huì)撞擊球座一次，活塞完成上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次。長時(shí)間的撞擊，鋼球與球座就會(huì)不密封，球座會(huì)出現(xiàn)麻點(diǎn)和小坑，使得泵漏失越來越嚴(yán)重。B1于2011年6月27日作業(yè)檢泵，檢泵周期為691天。地面參數(shù)沖程4.2m，沖次8次，泵徑∮57mm，沉沒度90.02m。本次作業(yè)結(jié)果是活塞下凡爾嚴(yán)重漏失。A井起出后的球座，表面已經(jīng)布滿了麻點(diǎn)和小坑，見圖2。。

2抽油機(jī)井沖程與泵效的關(guān)系

抽油機(jī)沖程是指抽油機(jī)工作時(shí)，光桿在驢頭的帶動(dòng)下作上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，光桿運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之間的距離。也可以理解為活塞在泵筒內(nèi)移動(dòng)的距離。如果不考慮桿管的伸長，活塞在泵筒內(nèi)移動(dòng)的距離和光桿運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之間的距離是相等的。但是一般情況下柱塞沖程小于光桿沖程，它是造成泵效小于1的重要因素。抽油桿柱和油管柱的彈性伸縮愈大，柱塞沖程與光桿沖程的差別也愈大，泵效就愈低。多數(shù)油田在深井泵開采期，都是在井底流壓低于飽和壓力下生產(chǎn)的，即使在高于飽和壓力下生產(chǎn)，泵口壓力也低于飽和壓力。因此，在抽汲時(shí)總是氣液兩相同時(shí)進(jìn)泵，氣體進(jìn)泵必然減少進(jìn)入泵內(nèi)的液體量而降低泵效。當(dāng)氣體影響嚴(yán)重時(shí)，可能發(fā)生“氣鎖”，即在抽汲時(shí)由于氣體在泵內(nèi)壓縮和膨脹，使吸人和排出閥無法打開，出現(xiàn)抽不出油的現(xiàn)象。通常采用充滿系數(shù)β來表示氣體的影響程度,充滿系數(shù)β表示了泵在工作過程中被液體充滿的程度。β愈高，則泵效愈高。泵的充滿系數(shù)與泵內(nèi)氣液比和泵的結(jié)構(gòu)有關(guān)。因此，在保證柱塞不撞擊固定閥的情況下，盡量減小防沖距，以減小余隙。所以抽油機(jī)盡量滿足滿沖程，提高泵的充滿系數(shù)，提高泵效。B1通過調(diào)大沖程（3.6m-4.2m）功圖變化情況，泵充滿系數(shù)增加，產(chǎn)液量由47噸上升到78噸。

3結(jié)論

（1）抽油機(jī)地面參數(shù)是否合理，直接關(guān)系著檢泵周期長短。特別是沖次超過8次/分（包括8次/分）的抽油機(jī)井，很容易出現(xiàn)桿管偏磨斷脫，泵漏， 首先我們要分析其沖次是否合理，及時(shí)做好參數(shù)調(diào)整工作，避免出現(xiàn)多次返工作業(yè)。

（2）抽油機(jī)井地面參數(shù)應(yīng)采取長沖程，慢沖次，并根據(jù)功圖液面合理優(yōu)化參數(shù)，這也是延長檢泵周期的措施之一。對于抽噴井沖次也要合理，首先要沖程要最大，沖次上調(diào)一級，功圖、產(chǎn)量變化要及時(shí)調(diào)整。

（3）針對抽油機(jī)井提高泵效而言，首先要考慮調(diào)大沖程，減少?zèng)_程損失，減少氣體影響，增加泵的充滿系數(shù)，達(dá)到提高泵效的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳鐵龍.油田穩(wěn)油控水技術(shù)論文集[M].北京：石油工業(yè)出版社，2001.

[2] 萬仁溥.采油工程手冊[M].北京：石油工業(yè)出版社，2000.

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請用PDF形式查看。