抽油井平衡状况分析与优化调整对策

武继强

摘要：油田进入特高含水期以后抽油机井平衡率变化是由上述各项因素综合作用的结果。要有针对性的对油区内抽油机井的平衡率进行调整，应加强四个方面工作：（1）加强开采管理，制定合理的开采参数，提高开采效果。制定合理的洗井周期，减少因油稠滞流等因素引起不平衡井数；（2）认真分析每口井平衡变化原因，调整平衡时应针对不同的原因采取不同的措施；（3）对油区设备加强及时有效保养维护，减少设备故障率，并根据条件更换新设备；（4）加强管理及时调整不平衡井，最终达到提高平衡率指标目的。

关键词：油田开发；抽油机；平衡状况；平衡率变化；设备故障率

抽油机平衡状况的好坏关系到抽油机减速箱、连杆以及电机等设备的使用寿命和系统效率。随着油田开发的深入，各单元陆续进入特高含水期，加上“地面、井筒、井网”老化矛盾突出，油井开采不均衡和产液结构的两极分化现象突出，影响了油井的正常生产。

1 抽油机平衡机理

抽油机实际运转中理想状态的平衡并不存在。平衡状况是动态变化的过程，所以生产过程中需要定期检查和调整平衡。检查方法有两种：一是测量驴头上、下冲程的时间，二是测量上、下冲程中的电流。抽油机在平衡条件下工作时，上、下冲程的电流峰值应该相近。即：

I上/I下=100%

如果上冲程的电流峰值大于下冲程的电流峰值，说明平衡不够，则应增加平衡块重量或增大平衡半径R（平衡块远离曲柄轴中心）；反之，则应减小平衡块重量或平衡半径R（平衡块靠近曲柄轴中心）。

抽油机运转不平衡，原因是上、下冲程中悬点载荷的变化，造成电动机在上、下冲程中所作的功不相等。

2 影响平衡率因素分析

2.1地层因素

主要表现在地层出砂井、地层供液不稳定井较多，易出现结垢、油水井层内窜等问题，还有部分含水低导致交变载荷增大。

2.2井筒因素

受井深结构、出液高含水、管柱腐蚀、井筒结构等影响，抽油机井杆、管腐蚀偏磨问题较多，主要表现在抽油杆偏磨问题严重，另有部分存在套管变形致油管变形导致抽油管下不去。

2.3 地面因素

受野外地区恶劣环境影响，加上抽油设备运转时间长，出现基础松动掏空、底座断裂、悬点不对中、皮带轴承松动、皮带轮窜轴、减速箱损坏等设备问题，增大轴承、齿轮、皮带轮的摩擦力。

2.4 开发差异性造成的不平衡

（1）能量下降快，液面较深井。非主力层或局部边角地区、套坏造成井网损失区域存在注采井网不完善、地层能量水平低问题，按照含水与无因次采液指数的关系值计算，理论值与同类型油藏相差较大，油井供液严重不足，致使注采出不平衡，在井筒周围形成低压区，地层中流入井底的液量不稳定，造成了抽油机井载荷变化大、电流不平稳。如1号井，4月1日测得电流上行30.1A，下行40.5A，平衡率75.1%；5月23日测得上行电流35.7A、下电行流30.9A，其平衡率为115.5%，油区内有较多的不平稳井，这是造成平衡率低的主要原因。（2）含水快速上升。油水井连通关系好已经形成优势通道或者因井网不完善造成单向的油井，含水上升快，采取试挤、检泵、调参等措施，含水上升趋势仍未得到有效遏制，使电流变化频次增大，平衡率调整难度增大，平衡率指标大幅下降。如D井，含水14年11月的14.72%上升至15年5月份的53.92%，平衡率由96%降至为76%。（3）水质不达标影响。因注入水的水质不达标造成油水井堵塞，影响地层液体流动杆、管、泵结垢是造成电流平衡比变化大，功图表现为上载荷增大、下载荷减小，抽油机交变载荷变化幅度增加，严重时造成光杆下不去，抽油杆断、脱。（4）地層出砂较为严重。油田开发时间长，胶结物破坏，出砂严重，砂粒进入到井筒，在杆管之间积存，在上下冲程运动时，增大了杆管摩擦力，使上下冲程受力发生变化，导致抽油机不平衡，虽逐步进行防砂作业，但此种情况依然存在。（5）洗井周期不合理。油区内部分稠油开采井，洗井周期偏长，井内结蜡较多，引起上负荷增加、下负荷减小，从而导致平衡率变化。如断块的油井，该部分井特点为油稠，液量低，平均含水较低，特别是在冬季开采，需要加药降粘及地面掺水，平衡率不平衡时可达313.6%。（6）抽油机设备老化严重。野外地区空气潮湿咸涩，加上抽油设备运转时间长，易出现基础松动掏空、底座断裂、悬点不对中、皮带轴承松动、皮带轮窜轴、减速箱损坏等设备异常问题，设备的腐蚀老化增大轴承、齿轮、皮带轮的摩擦力，影响抽油机平衡率。如2号井，抽油机减速箱输出轴齿轮摩擦异响，5月25日更换减速箱，电流上、下行由更换前71.9A、61.3A变为55.0A、63.8A，平衡率合格。（7）调整力度不够。结垢井数逐渐增多，光杆腐蚀严重，杆断、杆脱井次不断增加，平衡率变化很大，虽然调平衡井工作量每月也在相应增加，但还是无法控制不平衡井的出现。由于不能及时调整，平衡率最低时仅为43.8%，于此不平衡井数增加、调整工作不及时也是导致平衡率低的原因。

3 因井制宜 优化平衡调整对策

在实际工作中，我们因井施策、因地制宜，从影响油井平衡主要因素出发，采取生产中最优化方案，对不平衡井进行调整，节省了成本支出，响应了节能降耗号召，调平衡工作收到较好成效。（1）受井组注水井动态调水影响。如：C井调配提水后，井组液量变化波动大，致平衡率大幅波动，对这部分井不宜调动频繁。

（2）受地层出砂影响。对出砂严重，液量下降大的井进行防砂降参。该类出砂井

停井易出现砂埋砂卡，对于这部分井，采取措施后功图转为正常，平衡率上升。如A井，该井多次因出砂导致供液不足，上作业下携砂管柱后，开井由作业前2.1次/分，降至1次/分生产。平衡率由之前的78.1%升至90.4%.

（3）受含水变化影响。油井产液、含水波动大，这使抽油机机井的电流不断发生变化，交变载荷、平衡率变化很大。四块平衡块到头，平衡率92%。对于这类井，采取跟踪观察，及时更换结垢管，保证油井正常生产。

（4）受载荷限制影响。这类井存在机型不匹配、设备老化、偏磨严重、地层易出砂等多种因素影响，我们跟地质方面进行结合，总结地层、井筒、地面多方面条件，进行转螺杆泵、电泵生产。

（5）受作业措施影响。该部分井由于作业前后出液影响，电流变化大，出现平衡变不平衡，不平衡转平衡情况，且作业后20天内生产不稳定，导致平衡合格率指标波动。对于这部分井，我们及时跟踪落实各项生产参数，待产液稳定后进行调整。

4 结束语

抽油机井平衡率是采油队日常生产管理中的一项重要指标。抽油机井平衡率达不到指标要求，会造成抽油机设备产生降低系统效率、浪费电能、减少设备使用寿命、影响油井产量等危害，通过抽油机平衡的优化调整，延长抽油机寿命，实现抽油机在最佳状态下工作，降低能耗，提高系统效率的目的。

（作者单位：胜利油田东胜公司）