《抽油泵效影响因素分析与合理沉没度的确定》
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[摘 要]本文通过对泵效影响因素的分析,并通过大量的现场数据分析的基础上,认为沉没度、含水对抽油泵效会产生很大的影响.针对我区的开发现状,确定了不同开发阶段的合理沉没度范围,提出提高泵效的有效措施,为油井的日常生产管理提供依据.
[关键词]泵效；含水； 合理沉没度
中图分类号：E231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）06-0370-01
1 前言
在油田的开发管理过程中,抽油泵效是井筒管理的重要指标之一.而影响泵效的原因又是非常的复杂,通过对各种影响因素的分析,对及时采取有效措施,提高抽油泵效,增加原油生产的经济效益是非常有必要的.坪桥作业区是安塞油田开发较早的区块之一,属于典型的“三低”油田,平均泵效较低,为保证油田的正常开发以及相应的经济效益,必须保证在较高的泵效下平稳生产,因此本文对影响泵效的因素进行系统的分析,以确定合理的生产条件.
2 泵效分析
在抽油井的生产过程中,实际产量Q一般都比理论产量QL要低,两者之间的比值叫泵效,即：
（1）
其中： （2）
式中 η——深井泵泵效,%；
Q——实际产量,t/d；QL——理论排量,t/d；
AP——柱塞面积,m2；S——光杆冲程,m；
n ——冲次,min-1,ρ——产出液密度.
在正常情况下,若泵效为0.7-0.8,就认为泵的工作状况是良好的.
坪桥区目前共有油井685口,计划开井565口,实际开井558口,地关120口,油井利用率100%、采油时率97.8%、平均泵效41.4%、平均动液面937m、平均沉没度153m、平均流压2.7Mpa,平均日产液量1648.09m3、日产油600.0t、含水42.5%、单井产能1.14t/d、平均抽汲参数：1.32m*3.67r/min*32mm*1089m.通过对我区08年10月到今年5月抽油泵效分析可以看出我区泵效仍旧偏低.
3 泵效的影响因素
影响抽油泵效的因素很多,但从深井泵工作的基本环节（柱塞让出体积,液体体积,液体从泵内排出）来看,可归纳为以下几个方面：
3.1抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩
根据深井泵的工作特点,抽油杆柱和油管柱在工作过程中以承受着交变载荷而发生弹性伸缩,使柱塞冲程小于光杆冲程,所以减小了柱塞让出的体积.
抽油杆柱承受的载荷主要有：抽油杆柱及液柱载荷（静载荷）；抽油杆柱和液柱的惯性载荷及抽油杆柱的振动载荷（动载荷）.一般情况下,柱塞冲程小于光杆冲程,抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩越大,柱塞冲程与光杆冲程的差别越大,泵效就越低.
3.2气体或供液不足的影响
当泵内吸入气液混合物后,气体占据了柱塞让出的部分空间,或者当泵的排量大于油层的供油能力时液体来不及进入泵内,都会使进入泵内的液量减少.
抽油泵的吸入口压力常低于饱和压力,因此总有气体进泵.气体进泵必然减少进泵液体的量,从而使泵效降低.当气体严重影响时,由于气体在泵内的压缩和膨胀,使得吸入阀无法打开而抽不出油的现象称为“气锁”.气体对泵效的影响程度常用泵的充满系数来反映,充满系数 指每冲次吸入泵内的原油的体积 与活塞让出的体积 之比,即
（5）
充满系数 表示泵在工作过程中被液体充满的程度. 越大,充满程度越高,泵效也越高泵的充满系数与泵内气油比及泵的结构有关.如图1所示
图1 气体对充满程度的影响
由图可以看出： （6）
用K表示泵内的气油比,即
泵的充满系数为：
令R等于 表示余隙比,则：
（7）
由上式可以看出：
R越小, 值越大.因此要在保证柱塞不撞擊固定阀的情况下,尽量减小防冲距,减小余隙.K越小, 值越大.为降低进入泵的气油比,可增加泵的沉没度,使原油中的气体尽可能多的溶于油中,或者使用气锚,使气体在泵外分离,以防止和减少气体进泵.
3.3漏失影响
影响泵效的漏失因素主要有：
1）排出部分漏失. 柱塞与衬套的间隙及阀和其他部件间的漏失都会使实际排量减少.
2）吸入部分漏失.固定阀漏失会减少进入泵内的液量.
3）其他部分漏失.尽管泵正常工作,由于油管丝扣、泵的连接部分即泄油器密封不严,都会因漏失而降低泵效.
当液体有腐蚀性或含砂时,都会由于对泵的腐蚀和磨损使漏失迅速增加.泵内结蜡和沉砂会使阀关不严,甚至被卡,从而严重破坏泵的工作.
4 沉没度和含水对泵效的影响分析
通过以上对泵效影响因素的分析发现,这几个方面的影响因素都与深井泵沉没度与含水有一定关系.下面将分别从沉没度、油井含水两个方面对泵效的影响进行探讨、分析.以能够确定合理的沉没度范围,通过合理调整沉没度,提高泵效.
4.1沉没度对泵效的影响
在一定范围内,沉没度高,泵吸入口压力大,驴头载荷减小,减少了泵漏失程度,因此有利于提高泵效,但是如果沉没度过高,虽然泵的充满系数较大,由于抽油杆弹性伸缩加大,泵效提高幅度很小,而且有可能降低；沉没度过小,泵口气体分离较多,泵的充满系数较小,同样会影响泵效,所以存在一个合理的沉没度.
4.2含水对泵效的影响
一口井从无水到含水100%的开采过程中,采出液的物性也不断发生着变化.随着含水的上升,原油粘度下降、混合液比重增加、溶解气含量减少,这些都有利于泵效的提高.通过对一些泵况正常井不同含水条件下泵效的统计分析,可以看出抽油泵效与含水之间存在着一定的线性关系.
5 结论与建议
5.1结论
本文通过对油田开发过程中抽油泵效的影响因素进行具体分析,并结合我区实际生产情况,在大量实际生产数据统计分析的基础上对沉没度进行了具体分析,确定了在不同含水阶段的合理沉没度,具有一定的可信度,为以后的油田开发提供参考.
1）沉没度相同的条件下,泵效随着含水的上升而提高.
2）随着沉没度的增加,抽油泵效逐渐上升并趋于平稳.
3）我区沉没度最小不应小于100m,含水小于80%的油井的合理沉没度应在300-450m；含水大于80%时合理沉没度在200-300m.
5.2建议
为有效提高我区的抽油泵效,特提出以下建议：
1）加强油井的日常生产管理,建立合理的油井工作制度,对一般油井,采取大冲程、小冲次的抽汲参数来提高泵效.
2）对沉没度较高的油井及时采取措施,通过调大参数或上提泵挂来提高泵效.
3）对沉没度较低的油井,应定期放套气以减少气体影响.
4）对一些沉没度较低,且地层能量较低的边缘油井,实施间开以提高泵效.
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