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(chǎn)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(chǎn)的重要資料。抽油井生產(chǎn)一段時間后，泵效逐漸下降，泵況變差，影響開發(fā)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(chǎn)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(shù)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(chǎn)過程中，主要依靠視泵效來判斷油井生產(chǎn)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(chǎn)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(yè)施工時，由于現(xiàn)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(chǎn)生不同程度的磨損，若此時油管剌洗不凈，螺旋副內(nèi)夾入雜質(zhì)，會對絲扣造成磨損，每次施工作業(yè)都會對絲扣產(chǎn)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(yè)施工質(zhì)量差。作業(yè)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(nèi)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(yè)次數(shù)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(chǎn)一段時間后，由于管柱受載荷和介質(zhì)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(nèi)，因涂抹了密封脂，油管打壓時也許無明顯變化，但生產(chǎn)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(tài)下，油管螺紋處于彈塑性工作狀態(tài)，主要承受軸向拉伸力、徑向擠壓應力和環(huán)向應力的作用。在彈塑性工作狀態(tài)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(tài)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(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)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(shù)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(zhì)，油井生產(chǎn)一段時間后，易使柱塞及泵筒間產(chǎn)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(jié)構(gòu)、沉沒度、沖次、抽油泵直徑與工作狀態(tài)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(shù)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(yè)施工質(zhì)量管理

（1）完善油管絲扣檢測手段，目前現(xiàn)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(guī)范作業(yè)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(chǎn)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(tài)，減少漏失量。

2.2合理調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)。合理優(yōu)化參數(shù)，使抽油機井在合理工作制度下生產(chǎn)，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(chuàng)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(tǒng)一桿徑，下高強扶正環(huán)，在進泵倒數(shù)第二根桿下雙環(huán)，有效地制止二次偏磨的發(fā)生。

2.3預防桿斷脫防治。依據(jù)抽油桿斷裂事故發(fā)生的原因，結(jié)合現(xiàn)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(nèi)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(chǎn)量，進而提高油井的系統(tǒng)效率。

⑵合理優(yōu)化管柱結(jié)構(gòu)設計，采取大泵徑、長沖程、低沖次的設計思路。對于連續(xù)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(jié)，或?qū)⒍坦?jié)連接在同級抽油桿的底部，最大限度地減少生產(chǎn)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?shù)膽贸邚姸瘸橛蜅U。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(jīng)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(yè)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(zhì)環(huán)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(yè)的經(jīng)濟效益。此外對于那些由自噴轉(zhuǎn)抽的油井，可以控制套管內(nèi)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(shù)，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(yōu)化抽油機的管理。通過改善泵的結(jié)構(gòu)以及材料來提高泵效，這部分工作單靠采油企業(yè)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(yè)質(zhì)量，以避免漏失問題的發(fā)生。

三、結(jié)語

隨著油田進入高含水期開采，部分抽油機井在生產(chǎn)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(fā)效果，降低生產(chǎn)成本。

【參考文獻】

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