提高抽油泵泵效的途径

李鹏波，赵艳春，来国荣

（1. 长庆油田分公司第一采油厂， 陕西 延安 716009； 2. 川庆钻探长庆井下技术作业公司， 陕西 西安 710016）

1 泵的工作原理

1.1 泵的抽汲过程[1]

泵的抽汲过程分为上、下冲程，上冲程时活塞通过抽油杆柱的带动向上运动，此时泵内压力下降，固定阀因压力差的作用被打开，这个是泵内吸入液体及井口排液的过程；下冲程时活塞通过抽油杆柱向下运动，此时泵内压力升高，游动阀被顶开，这个是泵向油管排液的过程。柱塞上下抽汲一次为一个冲程，在一个冲程内完成进油与排油的过程。。

1.2 泵的理论排量

每日排量：

式中：fp—柱塞截面积，fp=πD2/4, m2;

S—光杆冲程，m；

n—冲数，min-1。

2 影响泵效的因素

2.1 冲程损失对泵效的影响

在泵的工作过程中，抽油杆柱和油管在工作中由于承受交变载荷,从而发生弹性伸缩引起冲程损失。由于抽油杆柱与油管柱存在弹性伸缩，会造成光杆与柱塞的冲程差别也随之增大，那么泵效就会降低。

2.2 气体的影响

气体影响泵效的原因，一是当泵内吸入气液混合物后，柱塞中的部分空间则被气体充满；二是泵的排量高于油层的供液能力时，油层的液体来不及进入泵体内。

2.3 漏失影响

固定阀、排出阀及其它部分的漏失等因素会使得泵的实际产量减少，从而影响到抽油泵效。

2.4 抽油机井工作参数的影响

当抽油机的冲程、冲次选择或调整的不合理可能会造成油井的供液不足，从而影响到抽油泵效。泵挂太深，加大了抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩，使冲程损失变大而降低了泵效。

3 提高抽油泵效的措施

3.1 地层方面的措施

（1）在注水开发油田，加强注水，可补充地层能量，也可提高油井的产量，从而提高抽油泵效。

（2）对于初期改造程度较低[2]、符合重复压裂条件的油井进行重复压裂，降低井底附近地层中流体的渗流阻力，提高油层的导流能力，使油层的供液能力提高，从而达到提高泵效的目的。

（3）采取有效措施，如减少砂粒对泵的磨损，减轻泵漏失影响。

3.2 井筒方面措施

3.2.1 减小冲程损失

（1）优化杆柱设计，采用合理的杆柱组合，减小杆柱因弹性形变引起的冲程损失。

（2）采用塑料刮蜡片清防蜡工艺技术, 可以清除油管壁上的蜡，降低油杆上下冲程的阻力，从而提高冲程有效率。

（3）对结蜡较严重的油井进行合理的加药和定期的热洗，清理井筒内的蜡，对于含水较大的井，可加入阻垢剂，减少井筒结垢，来降低井筒内的摩擦，提高抽油泵效。

表1 黄陵区块部分油井热洗效果统计表

从上表可以看出热洗后抽油机电流明显减小，油杆的载荷也明显降低，减小了冲程损失对泵效的影响，同时热洗能使泵筒与凡尔上的蜡溶解，减小了漏失对泵效的影响，从而达到提高泵效的目的。

3.2.2 减小气体对泵效的影响

（1）在深井泵下部安装气锚, 可减少进入泵内的气体，从而达到提高泵效的目的。

（2）定期放套管气，有利于油套环空间原油中溶解气的分离, 降低进入泵前的油气比, 从而提高泵效。

（3）控制合理的沉没度，可以减少泵吸入口气量，从而提高泵筒的充满程度。

（4）选择合理的工作制度。当抽油机在选定合理工作制度的前提下，并且设备的选型合理，在确保设备平稳运行的前提下，以获得最高泵效为出发点来调整设备合理的工作参数。

4 黄陵区块提高泵效效果评价

4.1 抽汲参数的优化调整

对于地层供液能力低的井，调小抽汲参数对油井产量影响不大，可安排调参，其有利于提高抽汲效率，降低杆柱断脱频率，保证供排匹配。通过对抽吸参数的优化调整，泵率有了较明显的提高。

从表2、表3的数据可以看出，调小冲程，冲次日产液基本不变，而泵效有了较明显的提高。在黄陵区块一般采用大冲程、小冲次来提高抽吸效率，这样可降低抽油杆断脱频率，延长油井生产周期。

4.2 井下防气工具的应用

本区块目前减少气体对泵工作影响的有效措施是在泵的入口处安装气锚将油流中的自由气在进泵前分离出来，通过油套管环形空间排到地面，从而提高液体在泵筒内的充满系数，使泵效得到提高。截止2017年3月，黄陵区块目前使用普通气锚12台，其使用效果对比如表4。

表2 调小冲程后效果对比

表3 调小冲次后效果对比

表4 油井气锚使用效果统计表

从表中可以看出，使用气锚会使日产液、泵效有所上升。

4.3 Ø28mm深井泵的应用

黄陵区块油井普遍都为低液面，供液不足井，当下入Ø 28 mm深井泵时，有助于恢复液柱高度，使油井保持合理的沉没度[3-4]，这样可以减少泵内的进气量，抑制了气体对泵工作的影响，增加油井日产液能力，这样从两方面提高了采油井的泵效。

从下表中可以看出，除个别井外，其余油井的日产液、泵效都有比较明显的上升。

表5 Ø 28 mm深井泵下入前后动态比较

5 认识及建议

（1）选择合理工作方式，在保证产量的前提下，应以获得最高泵效为基本出发点来调整参数。

（2）确定合理的沉没度[5]，选择合理的下泵深度。合理的的沉没度，能降低泵口气液比，减少泵内的进气量，从而提高泵的充满程度。

（3）在泵下面安装气锚，减少进入泵内的气体，从而达到提高泵效的目的[6]。

（4）下入Ø 28 mm深井泵，可恢复液柱高度，使油井保持合理的沉没度，减少气体对泵正常工作的影响，同时可使油井日产液有所上升，从而提高油井泵效。

[1]张琪.采油工程原理与设计[M].山东东营:中国石油大学出版社，2006.

[2]焦小妮. 抽油机井提高泵效技术研究[J]. 石油化工应用，2009，28（2）：60-62.

[3]谭多鸿.抽油机井合理沉没度的确定[J]. 石油天然气学报,2007,29(1):147-148.

[4]林日亿,李松岩.有杆抽油泵沉没度的优化设计方法[J].石油大学学报,2005,29(4):87-90.

[5]狄敏燕,张格. YA油田抽油泵泵效影响因素分析及改进措施[J].石油地质,2009(5):105,133.

[6]狄敏燕,李汉周.江苏油田抽油泵泵效影响因素分析[J]. 复杂油气藏2009,2(2):68-71.