分析抽油机井泵况变差原因及调整措施

李军

[摘 要]随着油田注水开发时间的延长，逐年出现一些泵效下降，沉没度上升的井针对抽油机井泵况变差的实际，为保证最大限度地发挥油井潜力我从流压的变化、高含水对抽油泵泵筒及柱塞磨损影响、油管螺纹工作特性、振动载荷对油管的冲击及井底流压对抽油泵充满系数的影响等几方面入手，对抽油机井泵况变差原因进行了较为详细的阐述，并提出了相应的调整措施。

[关键词]下降原因；流压；调整措施；

中图分类号：TE933.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0265-01

1 问题的提出

随着油田进入高含水开采时期，抽油机井生产时间的延长，由于受设备、流压变化、振动载荷、液体体积效应系数及抽油泵摩擦等因素的影响，部分抽油机井出现产液下降、沉没度上升，泵况变差等问题。这些问题井的出现，影响了油井的正常生产，增大了杆管偏磨强度，影响区块系统压力的平衡。針对这部分井，虽然采取了上调参数等措施，但并没有从根本上解决这一问题。根据高含水采出液所具有的特点，从影响抽油机井泵效原因入手，对泵况变差原因进行了详细分析，并提出了相应的措施及对策。

2 泵效下降原因分析

2.1 施工因素的影响

作业施工标准中对立井架的要求是，井口与游动滑车的左右偏差不超过20mm，前偏差不超过30mm、后偏差不超过50mm，但现场施工中很难达到这一标准，特别是左右偏差，几乎所有的作业井均超过了20mm的偏差范围。由于对中性较差，上卸扣时特别是用液压钳上扣时，会对丝扣产生较大的损伤。对于前、后偏差我们尚可采取调整前后绷绳的松紧来校对，但对于左、右偏差的校对则无明显的有效措施，相对于前、后偏差，左右偏差的校对难度更大，而且即便达到了20mm的施工标准，也很难使接箍与管体保持较高的同轴度。作业施工时，在油管上扣过程中，由于游动滑车上提单根油管时的惯性作用，油管上部将呈不同程度的轻微摆动，使得游动滑车、油管、井口三点不对中，内外螺纹对中性差，同轴度较低，上扣时特别是用液压钳上扣时，易对丝扣造成累计损伤，且作业次数越多损害程度越大。此类油管下井后，因涂抹了丝扣密封脂，整体打压时压力不降或下降不明显，但生产一段时间后，由于管柱受复杂载荷和介质的作用，在压差的作用下，井液将沿着丝扣密封能力较差的部位扩散，易造成丝扣处出现不同程度的漏失。

2.2 振动载荷的影响

在正常工作状态下，油管螺纹处于弹性工作状态，主要承受轴向拉伸力、径向挤压应力和环向应力的作用。在弹性工作状态下，油管螺纹弹性变形会随着应力载荷的增加而增大，在动载荷的作用下，压缩变形会随着负荷的增减呈交替变化，正常状态下的螺纹丝扣，每天都要承受上万次交替变化载荷的作用。为减缓交替变化载荷的影响，我们对部分抽油机井采取了锚定措施，但抽油杆在运行过程中易产生弹性振动，在一个冲程中单程振动3-4次，其弯曲一次将对油管产生一次冲击。对于冲次较高的抽油机井，其振动载荷较大，对油管及丝扣的冲击力较强。从井口至一千多米深度的管柱被悬挂着，每个接箍都必须支撑下面悬挂管柱的重量，由于振动载荷、交替变化载荷等各种因素的影响，即使对油管实施了锚定，也会对螺纹丝扣产生一定程度的冲击，此类井生产一段时间后，对于螺纹偏差较大或丝扣泄漏通道不严的连接部位，易造成漏失。振动载荷随冲次的增加而增大，这也是冲次较高井泵况易变差的主要原因。

2.3 低流压对泵效的影响

对于一些套压、沉没度较低的井，当井底流压较低时，在泵的入口处存在游离气或溶解气，也会影响泵的充满系数，使泵效下降。当流压低时，泵吸入口压力较低，气液比上升，泵筒内的游离气体增加，致使泵的充满系数降低。以下冲程为例，当杆柱下行时，在柱塞下方的泵筒内含有泵进口压力下的压缩性混合液，使柱塞下行时游动凡尔不能马上开启，因为在它上方有高静水压力的液柱，而下方的压力却低得多，只有在把混合液压缩到能克服上方液柱压力时，才能开启，从而减少了柱塞的有效冲程，降低了泵的产液能力。

在生产过程中我们发现，对于一些功图显示气影响较明显的抽油机井，即使将套压放至很低后，其功图仍显示为气影响，且泵效较低。如芳46-斜72井，该井为定压放气井，套压已控制至最低，但2010年8—12月功图均显示为气影响，且泵效较低，该井沉没度在45.42m—385.97m之间，平均流压2.18Mpa。我们曾对该井进行过定套压试验，将套压分别定至0.28Mpa、0.5Mpa、0.7Mpa，但三种状态下液量均无明显上升，且功图依然显示为气影响。分析该井泵效较低的原因，除了有气影响因素外，抽油泵的工作状态较差、游动凡尔漏失应是主要原因。但2012年1月16日漏失检泵后截止到2015年6月13日断脱待作业为止，沉没度始终保持在100m左右，泵效依然较低，而且即使套压控制得很低，功图依然显示为气影响，据此应排除泵本身工作状态的影响。分析该井气影响的原因是，因流压较低，油流在井筒附近的地层就已开始脱气所致。由于流压低，油流从地层流向井底时，其在井筒附近已开始脱气，随着气体不断溢出，原油粘度明显上升，气液比上升，进入井底后，大量气体进入泵筒内，使泵的充满系数降低，泵效降低。对于此类井，套压控制的越低，流压也越低，油流在地层中脱气也会越严重，这也是一些气影响井即使套压控制得很低，其示功图仍然显示为气影响的主要原因。

对于一些流压较低的井，当流动压力低于一定下限值时，流饱压差过大，气体的流度大于液体的流度，在原油自地层向井底的流动过程中，在井筒附近已开始脱气，压力越低脱气越严重。随着气体不断逸出，在油井附近形成脱气圈，脱气圈内原油粘度明显上升，液体渗流速度减慢，油层供液能力变差，动液面下降。因此，对于气影响井，即使将套压放得很低，其液面也不会有明显上升。

2.4 抽油泵泵筒及柱塞磨损影响

抽油泵泵筒和柱塞是一对特殊工况条件下的互摩擦，其工作性能的好坏对抽油泵泵况具有直接影响。我们采用的抽油泵，其泵筒与柱塞间的配合间隙为0.075-0.138mm，通过现场实践，抽油泵的打压及憋泵状况均较好，能满足实际生产的要求。但随着油田进入高含水期开采，采出液含水增加，柱塞和泵筒间的油润滑程度降低，水润滑程度增大，抽油泵成了“抽水泵”，易使柱塞和泵筒间的磨擦系数变大，磨擦阻力增加，加速柱塞和泵筒间的磨损速度，加之采出液中含有砂、蜡等杂质，油井生产一段时间后，易使柱塞及泵筒间产生磨蚀，致使抽油泵泵况变差，进而造成泵漏失。对于供液不足的井，柱塞和泵筒间的润滑性较差，其磨损程度则更为明显。井下连接柱塞的第一根抽油杆与泵筒间也会产生一定程度的偏磨，从而加大抽油泵泵筒的磨损程度，严重时还会造成卡泵。这类井的直接表现是泵况逐渐变差，沉没度逐渐上升。

3 措施及对策

1、进一步加强作业井跟踪监督力度，杜绝丝扣磨损严重的油管下到井底。

2、进一步规范作业井立井架标准，油管上扣过程中，最好采取人工扶油管的方法，以提高其同轴度，消除上扣过程中油管及滑车的摆动，减轻对油管丝扣的损害。

3、对沉没度较低的气影响井，不能一直降低套压，以避免因流压较低，而造成井筒附近脱气。对一些气影响井，可采取下入气锚的措施，以减缓气影响。

4、为减缓泵上第一根抽油杆与泵筒间的偏磨，应考虑优化抽油杆材料，或采取相应的防偏磨措施。

参考文献

[1] 崔廷主.油气田开发地质.2007.石油工业出版社.

[2] 车太杰.采油生产常见故障诊断与处理.2010.石油工业出版社.