优化抽油机井地面参数对检泵周期的影响

李清志

摘要：针对抽油机井冲次快慢对抽油杆、油管、抽油泵使用寿命有哪些制约关系，如何协调，从而达到延长检泵周期的目的；其次针对调整抽油机井冲程大小，观察产量及功图的变化，从而达到提高泵效的目的。

关键词：优化地面参数抽油杆油管抽油泵延长检泵周期

中图分类号：TE933 文献标识码：A 文章编号：

Abstract: based on how well pumping unit flush times to sucker rod, tubing, the oil well pump use life which restrict relationship, how to coordinate, so as to achieve the purpose of extended pump overhaul period; Secondly according to adjust well pumping stroke size, observe the yield and the change of reactive figure, so as to improve the purpose of the pump efficiency.

Key words: the ground parameters optimization sucker rod pump oil pump overhaul period extended

1抽油机井冲次与检泵周期的关系

抽油机冲次是指抽油泵活塞在工作筒内每分钟往复运动的次数。目前抽油机井冲次多为4次/分，6次/分，8次/分，其它有9次/分。从定义上可以推算，以8次/分为例，理想状态下（无其它因素影响），1分钟活塞在泵筒内往复8次，一天为8×1440=11520次/天，一年为11520×365=4204800次/年，所以冲次越快，活塞往复次数越频繁，设备磨损程度越严重，检泵几率越高，检泵周期越短。检泵原因主要为杆管偏磨断脱，油管漏失，抽油泵漏失。结合实际针对快冲次（8次/分以上）的井对杆、管、泵有哪些影响进行分析。

1.1.抽油杆

抽油杆位于油管内，连接活塞，与它同时做上下往复运动，将液体抽到地面，在此过程中，抽油杆主要受到两个力影响，一个是抽油杆本身的弹性力。由于抽油杆是一种弹性体，当驴头开始上行时，游动阀关闭，液柱载荷作用在柱塞上，使抽油杆发生弹性伸长。下冲程开始时，吸入阀立即关闭，液柱载荷由抽油杆柱逐渐移到油管上，使抽油杆缩短。因此抽油杆在这种伸长-缩短-伸长的变化过程中，容易出现杆断脱现象，冲次越快，这一过程越频繁，断脱的出现几率越高。另一个力是抽油杆在上下行过程中存在法向力。抽油杆随着活塞向上下运动时，游动凡尔打开，固定凡尔关闭，由于抽油杆线性运动，抽油杆会向一侧移动，造成杆管偏磨。同样，冲次越快，抽油杆往复次数越频繁，液体作用在抽油杆柱上的法向力也越频繁，检泵次数也频繁，周期越短。例如：B1井，2011年打捞2次，检泵2次，共计措施4次。从其4次措施看三次断脱，1次泵漏，主要原因为抽油机冲次不合理，造成杆断频繁。

1.2油管

油管上接油管挂，下连抽油泵，起到密闭液体的作用。在抽汲过程中，油管本身及各连接处必须是密封完好，否则液体会在漏失處流出，就是所说的油管漏失或断脱。其原因有两点，一是上面提到的，下冲程开始时，吸入阀立即关闭，液柱载荷由抽油杆柱逐渐移到油管上，油管伸长；相反上冲程时，油管缩短。油管频繁的伸长-缩短，增加了断脱几率。二是受到抽油杆对油管壁的磨损，造成管壁越来越薄，最终磨漏。所以，油管的漏失、断脱仍与冲次快慢有直接关系。某井图1为9月份作业油管被磨出一条3毫m宽，20厘m长的口子。

图 1图2

1.3.抽油泵

抽油泵位于杆管的最下部，可以作为抽油机井下部分的心脏。它通过固定阀、游动阀交替开关完成进液和排液过程，使液体源源不断的流向地面。固定阀和游动阀主要由钢球、球座组成，每次开关，钢球都会撞击球座一次，活塞完成上下往复运动一次。长时间的撞击，钢球与球座就会不密封，球座会出现麻点和小坑，使得泵漏失越来越严重。B1于2011年6月27日作业检泵，检泵周期为691天。地面参数冲程4.2m，冲次8次，泵径∮57mm，沉没度90.02m。本次作业结果是活塞下凡尔严重漏失。A井起出后的球座，表面已经布满了麻点和小坑，见图2。。

2抽油机井冲程与泵效的关系

抽油机冲程是指抽油机工作时，光杆在驴头的带动下作上、下往复运动，光杆运动的最高点和最低点之间的距离。也可以理解为活塞在泵筒内移动的距离。如果不考虑杆管的伸长，活塞在泵筒内移动的距离和光杆运动的最高点和最低点之间的距离是相等的。但是一般情况下柱塞冲程小于光杆冲程，它是造成泵效小于1的重要因素。抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩愈大，柱塞冲程与光杆冲程的差别也愈大，泵效就愈低。多数油田在深井泵开采期，都是在井底流压低于饱和压力下生产的，即使在高于饱和压力下生产，泵口压力也低于饱和压力。因此，在抽汲时总是气液两相同时进泵，气体进泵必然减少进入泵内的液体量而降低泵效。当气体影响严重时，可能发生“气锁”，即在抽汲时由于气体在泵内压缩和膨胀，使吸人和排出阀无法打开，出现抽不出油的现象。通常采用充满系数β来表示气体的影响程度,充满系数β表示了泵在工作过程中被液体充满的程度。β愈高，则泵效愈高。泵的充满系数与泵内气液比和泵的结构有关。因此，在保证柱塞不撞击固定阀的情况下，尽量减小防冲距，以减小余隙。所以抽油机尽量满足满冲程，提高泵的充满系数，提高泵效。B1通过调大冲程（3.6m-4.2m）功图变化情况，泵充满系数增加，产液量由47吨上升到78吨。

3结论

（1）抽油机地面参数是否合理，直接关系着检泵周期长短。特别是冲次超过8次/分（包括8次/分）的抽油机井，很容易出现杆管偏磨断脱，泵漏， 首先我们要分析其冲次是否合理，及时做好参数调整工作，避免出现多次返工作业。

（2）抽油机井地面参数应采取长冲程，慢冲次，并根据功图液面合理优化参数，这也是延长检泵周期的措施之一。对于抽喷井冲次也要合理，首先要冲程要最大，冲次上调一级，功图、产量变化要及时调整。

（3）针对抽油机井提高泵效而言，首先要考虑调大冲程，减少冲程损失，减少气体影响，增加泵的充满系数，达到提高泵效的目的。

参考文献：

[1] 陈铁龙.油田稳油控水技术论文集[M].北京：石油工业出版社，2001.

[2] 万仁溥.采油工程手册[M].北京：石油工业出版社，2000.

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。