提高机采井抽油泵效的措施研究

2022-09-12

抽油泵效是影响机采井效率的重要因素, 采用合理的措施提高抽油泵效, 不但能够提高机采井系统的工作效率及降低电机能耗, 同时还可以提高油井的开采率及增加原油产量[1]。机采井中的抽油泵效受到多种因素的影响, 在提高抽油泵效时也应考虑应用多种措施。本文分析了提高机采井抽油泵效的相关问题, 旨在改善机采井的生产能力。

一、对抽油泵效造成影响的主要因素

就我国目前机采井的生产状况来看, 可对抽油泵效造成影响的因素主要分为以下几种: (1) 气体因素。余隙容积及防冲距的存在会导致抽汲石油时, 抽油泵中同时进入液相物质、气相物质, 气体进入抽油泵后将会挤占液体体积, 进而导致液体量变少, 并同时降低泵效。如进气情况严重, 则可能造成排出及吸入的过程中无法打开凡尔, 因此可能引起气锁现象及无法抽出油的问题。 (2) 冲程损失。机采井中的油管及抽油杆处于正常工作状态时受到交变荷载力的作用, 因此油管及抽油杆会出现弹性伸缩现象, 弹性伸缩问题的长期存在会导致光杆冲程大于活塞冲程, 并由此降低泵效。一般而言, 抽油杆的强度越小、长度越大, 则冲程损失越大[2]。 (3) 漏失问题。机采井出现漏失现象后可导致泵效降低, 引起漏失的原因包括油管接箍破裂、腐蚀穿孔、丝扣脱落, 泵型选择不合理, 抽油泵被卡及零件磨损等。此外, 生产参数不合理也会对泵效产生影响, 生产参数中的下泵深度、泵径、冲次等均会影响到抽油泵效。

二、提高机采井抽油泵效的措施分析

1. 有效利用抽油泵中的气体能量

对于机采井而言, 有效利用抽油泵的气体能量不但可以使砂子、气体所产生的不利影响得以减小, 同时还能够有效提高泵效。 (1) 对于刚转为机采井的自喷井, 则应对套管气进行合理控制, 并增大下泵深度, 以便能够使泵口的吸入压力得以提高, 从而在改善抽油泵液体充满度的基础上提高泵效。 (2) 对于实现正常生产的机采井, 则可以将余隙容积适当减小, 同时增大下泵深度, 以便将进泵筒当中的油气比降低。此外, 可以将气锚安装于抽油泵入口处, 以便可以有效分离泵内的液体与气体, 从而提高泵效。 (3) 如机采井中存在易出砂、较为疏松或胶结性较差的油层, 则可以在机采井中运用防气泵, 某油田中的机采井使用12台防气泵后, 有效改善了泵内液体的充满度, 泵效提高了4.6%[3]。此外, 可以将定压式放气阀安装在机采井的井口, 从而在控制井口回压的基础上预防气体对泵效产生不良影响。

2. 优化生产参数

生产参数是影响抽油泵效的重要因素, 因此在提高泵效时应注意根据机采井的实际情况对生产参数进行相应的优化。 (1) 如机采井中的石油产量能够满足要求, 则应尽量调小冲次及减小冲程, 以减少活塞向下撞击液面的次数及减轻杆柱振动现象, 从而在实现供采协调的基础上提高泵效。另一方面, 调小冲程能够有效减少冲程损失在抽油泵功率中所占的比例, 同时还可以尽量避免泵效受到气体的影响。例如, 某机采井中原有的平均冲次为6.1次/min, 将平均冲次调整为4.2次/min后, 泵效提高了7.9%, 但机采井的产量基本不变, 将冲次调小1次/min, 则泵效可提升4.16%。再如, 某机采井的平均冲程为2.9m, 将平均冲程调整为2.1m后, 抽油泵效提高了5.41%, 但机采井的产量没有出现较大波动, 将冲程降低0.1m, 则泵效可提升6.76%。 (2) 根据机采井中的地层能量变化情况对泵径大小及下泵深度进行适当调整。如地层能量较好, 则可适当减小泵挂深度及调小泵径, 以便可以减小光杆的下行载荷;地层能量相对较差, 则加深泵挂及增大泵径, 从而在增大下行荷载的基础上提高泵效[4]。例如, 在考察某油田机采井的实际地层能量后, 对230口井的平均泵径进行了调整, 由38mm减小到32mm, 经调整后泵效提高了12.35%, 因此泵径每减小1mm, 就可以使泵效提高2.06%。此外, 某油田机采井中泵径原为56mm, 下泵深度为1206m, 泵效为18.31%;根据地层能量变化将下泵深度调整为1432m后, 泵效为20.13%。

3. 改善生产工况

对抽油泵的生产工况进行优化是提高泵效的有效措施, 在优化生产工况的过程中可以从以下几个方面入手: (1) 根据机采井实际生产情况对抽油泵管理工作进行完善, 例如可以在油田中推广使用机采井生产工艺管理与采油方法相配套的管理方法, 以便能够使机采井的井筒管理效率得以提高。 (2) 应做好井筒加药等常规维护工作, 定期将阻垢剂、防腊剂等加入到油井中。也可以在机采井中安装磁力扶正器, 以便有效减少因油杆偏磨而造成的泵效损失。相对于常规扶正器而言, 磁力扶正器能够有效避免抽油过程中油管与抽油杆柱之间的相互摩擦及磨损现象, 同时还可以减轻扶正器所带来的阻力效应, 因此不但能够减轻油管中的结拉、结垢及腐蚀现象, 同时还可以确保机采效率及抽油泵效得到有效提高。 (3) 应制定相对合理的机采井热洗计划, 通过有效的热洗降低抽油泵的悬点载荷。此外, 可以根据油田生产的实际情况运用新型采油工艺, 如防砂泵技术等。

结束语

综上所述, 提高抽油泵效对于机采井生产效率的提高有着非常重要的作用, 所以应重视采用多种措施, 如优化抽油泵生产工况及生产参数等。此外, 应注意在了解机采井实际情况的基础上选用具有针对性的泵效提升技术, 从而加快油田企业的发展。

摘要：提高抽油泵效有利于降低油田的生产能耗及增加经济效益, 因此在实际工作中应重视采用有效的措施提升泵效及改善机采井的生产状况。本文分析了对抽油泵效造成影响的主要因素, 包括冲程损失、气体因素及漏失问题等;同时对提高机采井抽油泵效的措施进行了探讨, 包括有效利用抽油泵中的气体能量, 优化生产参数及改善生产工况。

关键词：抽油泵效,机采井,提高,措施,研究