油井泵效提升配套技術(shù)與應(yīng)用效益分析

張琳 黃瑩瑩 石麗慧

摘 要：油井低泵效對抽油機、三抽設(shè)備均會造成一定程度的損壞，同時因氣體影響較大對油井產(chǎn)能也將產(chǎn)生一定的影響。通過機采井抽汲理論分析，結(jié)合現(xiàn)場運行，找到了影響機采井抽油泵效的主要因素并進行深入剖析，探討提高抽油泵效的最優(yōu)途徑。結(jié)合油田現(xiàn)狀，有的放矢的從技術(shù)裝備、油井參數(shù)及管理水平三個方面對機采井抽油泵效進行優(yōu)化調(diào)整，通過提高抽油泵效措施的有效實施，機采抽油井在產(chǎn)液量和含水均保持的同時，2017年抽油泵油井泵效提升配套技術(shù)與應(yīng)用效益分析

效上升4.5 % ，產(chǎn)生經(jīng)濟效益291.85萬元，也為抽油泵效提供了一套成熟的工藝體系。

關(guān)鍵詞：油井低泵效；最優(yōu)途徑；技術(shù)裝備；油井參數(shù)；配套技術(shù)；效益最大化

影響泵效的因素很多，其主要影響因素有泵徑、沖次、沖程及合理的生產(chǎn)壓差。因此，要根據(jù)油藏變化，動態(tài)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，保持合理生產(chǎn)壓差，確保油井供采協(xié)調(diào)，才能實現(xiàn)高效低耗運行。提高機采井抽油泵效工作是一個長期性的系統(tǒng)工程，按照系統(tǒng)最優(yōu)化理論，通過確定泵效指標(biāo)，推廣成熟配套技術(shù)，最終實現(xiàn)效益最大化。

1機采井抽油泵效現(xiàn)狀

1.1機采井抽油泵效的概念

泵的實際排量與泵的理論排量之比的百分?jǐn)?shù)稱為泵效。

在實際生產(chǎn)中，油井泵效一般都低于70%。抽油泵效治理前在40%以下。影響抽油泵效因素很多，從抽油泵的實況與理想條件比較可歸納以下四點。

（1）抽油桿柱和油管柱的彈性變形對柱塞沖程的SP影響；

（2）氣體和泵充不滿的影響，氣體進泵和泵的排量大于油層的提供液能力，使柱塞讓出的泵筒空間不能完全被液體充滿；

（3）漏失的影響，抽油泵閥、泵筒與活塞間歇以及油管柱都可能會產(chǎn)生漏失；

（4）經(jīng)地面脫氣和降溫后液體體積收縮的影響。

1.2機采井抽油泵效現(xiàn)狀

泵效自2016年呈下降趨勢，2016年12月泵效只有37.1%，泵效在20%以下的油井占到開井總數(shù)的28.4%。

2影響機采井抽油泵效的因素分析

2.1生產(chǎn)參數(shù)的影響

油井生產(chǎn)參數(shù)包括沖程S、沖次n、泵徑D和下泵深度L，合理的生產(chǎn)參數(shù)可以達到最佳匹配效果，實現(xiàn)供采協(xié)調(diào)，在保證油井產(chǎn)量的同時也可實現(xiàn)節(jié)能降耗。

2.2沖程損失的影響

沖程損失是指光桿沖程與活塞沖程之差。形成沖程損失的原因主要是上下沖程過程中抽油桿柱和油管柱承受交變載荷而產(chǎn)生彈性收縮，使活塞沖程小于光桿沖程，從而減少了活塞所讓出的體積，使得抽油泵效降低?？紤]靜載荷和慣性載荷后，分析得出結(jié)論，油井的沖程、沖次、泵徑和下泵深度均會對沖程損失和泵效造成影響。

2.3氣體影響

目前我們油田開發(fā)都是在井底流壓低于飽和壓力下生產(chǎn)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(nèi)的液體量而降低泵效。

2.4井下工況（砂、蠟、垢、腐蝕）的影響

隨著油田開發(fā)時間的延長和含水不斷上升，井筒環(huán)境日益復(fù)雜，油吳老區(qū)井筒腐蝕、結(jié)垢情況突出，本地區(qū)井筒結(jié)蠟情況嚴(yán)重。砂蠟垢等硬質(zhì)物造成油井卡泵、斷脫，井筒腐蝕引起油管漏失、泵閥漏失，直接導(dǎo)致檢泵井次增加，抽油泵效降低。

3提高抽油泵效技術(shù)應(yīng)用及效果分析

3.1提高抽油泵效技術(shù)應(yīng)用

3.1.1加強管理保障措施，確保泵效最優(yōu)運行

（1）遵循“目標(biāo)管理、節(jié)點考核、統(tǒng)一部署、分批實施”的原則，成立“泵效專項治理小組”，實施采油工藝研究所、作業(yè)區(qū)技術(shù)管理室兩級管理、專人負(fù)責(zé)；（2）修訂操作規(guī)程。修訂完善了《油井參數(shù)優(yōu)化管理規(guī)定及考核辦法》；（3）堅持季度檢查與考核制度，提高油井生產(chǎn)管理水平。

3.1.2實施油井參數(shù)優(yōu)化，努力達到供采協(xié)調(diào)

3.1.2.1調(diào)小沖程實施后平均沖程由2.9 m下降到2.1 m，產(chǎn)量基本保持不變，抽油泵效提高5.41%。機采井沖程每降低0.1 m，抽油泵效將提高0.68%。

3.1.2.2調(diào)小沖次實施后平均沖次由5.3次/分鐘下降到3.8加分鐘，產(chǎn)量波動不大，抽油泵效提高8.2%。機采井沖次每降低1次/分鐘，抽油泵效將提高5.47%。

3.1.2.3調(diào)小沖程、調(diào)小沖次實施后平均沖程由2.9 m下降到2m，平均沖次由4.9次/分鐘下降到3.6次/分鐘，產(chǎn)量基本無變化，抽油泵效提高13.12%。

3.1.2.4調(diào)小泵徑實施后平均泵徑由38 mm下降到32 mm，抽油泵效提高12.53%。泵徑每降低1mm，抽油泵效將提高2.09%。

3.1.3低產(chǎn)低效油井間開，合理生產(chǎn)工作制度對油井實施間開，調(diào)整后日產(chǎn)液減少57.26m3，日產(chǎn)油增加3.16 t，抽油泵效提高12.27%。

3.1.4合理利用氣體能量，減小氣體影響

（1）配套井下油氣分離器：油藏氣油比較高，投產(chǎn)初期多配套井下油氣分離器、多沉降體旋流氣錨等防氣工具； （2）使用強啟閉防氣泵。使用后功圖充滿程度明顯好轉(zhuǎn)，提高泵效4.6%；（3）井口安裝定壓放氣閥有效降低井口回壓；（4）試驗內(nèi)罩式防氣裝置利用液氣分離的原理進行井筒排氣。

3.2效果分析

3.2.1生產(chǎn)運行效果。油井實施提高泵效技術(shù)措施，實施后產(chǎn)液量、產(chǎn)油量基本保持平穩(wěn)，油井抽油泵效有了大幅提高，泵效從元月份的36.2%上升到年底的40.5 %，同時有效降低了系統(tǒng)能耗。

4取得的認(rèn)識

（1）提高機采井抽油泵效工作是一個長期性的系統(tǒng)工程，按照系統(tǒng)最優(yōu)化理論，通過確定泵效指標(biāo)，推廣成熟配套技術(shù)，最終實現(xiàn)效益最大化； （2）影響泵效的因素很多，但其主要影響因素有泵徑、沖次、沖程及合理的生產(chǎn)壓差。因此，我們要根據(jù)油藏變化，動態(tài)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，保持合理生產(chǎn)壓差，確保油井供采協(xié)調(diào)，才能實現(xiàn)高效低耗運行；（3）通過抽油泵效專項治理，抽油泵效提高了4.3%，節(jié)約生產(chǎn)成本291.85萬元，降低了采油系統(tǒng)能耗，同時也延長了設(shè)備使用壽命，進一步提升了機械采油管理水平。

5存在問題及下步工作建議

（1）低產(chǎn)低效井?dāng)?shù)多，進一步提升泵效難度大。目前低產(chǎn)低效井雖將生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化至最小，泵效仍然較低。下步將結(jié)合油藏開發(fā)狀況，強化區(qū)塊注水工作，適時進行措施引效，提高單井產(chǎn)量及抽油泵效； （2）加強產(chǎn)建新區(qū)抽油泵效的管理和優(yōu)化工作。產(chǎn)建新區(qū)油井抽油泵效較低，下步根據(jù)油藏早期管理的要求，在產(chǎn)建初期加大新井抽油泵效的管理工作，遵循“長沖程、低沖次、小泵徑、合理生產(chǎn)壓差”的原則，優(yōu)化油井生產(chǎn)參數(shù)，提高抽油泵效； （3）開展提高抽油泵效油井能耗評價工作。針對泵效提升后油井不能準(zhǔn)確評價能耗變化的情況，計劃對實施提高抽油泵效措施的油井，在井組上安裝電表，同步開展機采井系統(tǒng)效率測試工作，便于準(zhǔn)確評價優(yōu)化前后機采井能耗變化； （4）合理生產(chǎn)壓差，實現(xiàn)供采協(xié)調(diào)。目前油井間開制度尚缺乏統(tǒng)一的科學(xué)依據(jù)，計劃對低產(chǎn)油井，通過測試油井液面恢復(fù)曲線，開展間抽試驗，計算抽油機的啟停時間，控制合理生產(chǎn)壓差，科學(xué)指導(dǎo)油井間開，在保證間開前后產(chǎn)液量平穩(wěn)的基礎(chǔ)上，提高機采井系統(tǒng)效率和抽油泵效。

參考文獻：

[1]抽油泵柱塞與泵筒間隙漏失量計算方法的研究[J]. 董世民，馮娜娜，張偉.石油機械. 2016（11）