提高抽油机井泵效的对策与效果分析
2020-09-03陈妮娜于桂娟
陈妮娜 于桂娟
摘 要:抽油机井由于受到地面设备、地层供液情况变化、振动载荷、液体体积效应系数及抽油泵的摩擦等因素的影响,部分抽油机井会出现泵效缓慢下降、沉没度缓慢上升的情况,泵况慢慢变差,影响了油井的正常生产。本文从影响抽油机井泵效因素分析入手,对泵效变差的具体情况进行了分析,并提出了相应的改进措施。
关键词:抽油机;泵效;因素分析;改进措施
据统计,孤东采油厂采油管理一区2018年泵效下降的问题井就有18口,这些井因为泵况慢慢的变差,产量緩慢下降。但从降低“两率”角度出发暂时又不符合检泵条件,然而这样的问题的出现却影响了抽油井的正常生产,加大了杆管偏磨强度,打破了区块系统压力的平衡。因为这样,从影响抽油机井泵效因素分析入手,对泵效变差的具体情况进行了分析,并提出了相应的措施并取得了良好的效果。
1.导致抽油机井泵效下降的因素
1.1油管螺纹丝扣漏失的影响
抽油机井在生产过程中,油管螺纹对管柱有着非常重要的影响。作业在施工时,由于现有条件非常有限,油管接箍和管体的同轴度非常难保持精确,在上丝扣、卸丝扣的过程中,很有可能会对油管丝扣产生不同程度的磨损,若此时油管不能够剌洗干净,而使螺旋副内夹入各种杂质,会对丝扣造成很大的磨损,因此油管丝扣漏失也是一个积累损伤的过程。
1.2施工因素的影响
作业在施工时,由于在油管上扣过程中,游动滑车上提单根油管时具有惯性作用,油管上部将会有不同程度的摆动,使得油管、游动滑车、井口三点不能够对中,内外螺纹对中性比较差,同轴度想对我而言较低,上扣时容易对丝扣造成累计损伤。此外,目前施工时对油管丝扣的检测只限于锥度方面的检测,对丝扣的磨损程度还没有准确而有效的检测方法和手段,大多都只是凭肉眼观察,不具有科学性,容易把一些没有很容易被发现破损的丝扣下入井内,因为涂抹了密封脂,油管在经过打压时可能没有明显变化,但是生产一段时间后,容易让泵效下降,泵况会逐渐变差。
1.3振动载荷的影响
在正常工作的情况下,在弹塑性能良好的工作状态的油管螺纹,主要承受径向挤压应力等作用力。在这样的情况下,油管螺纹不同的牙塑性变形会随着不同载荷的增大而增大,而在活动的载荷的作用下,牙塑性变形会跟着这种性质的载荷的增减变化而呈现不同的变化,正常的螺纹丝扣,每天都会承受非常多次数的交替变化载荷的作用。为减少交变载荷的影响,所以我们对有些井采取了锚定的方法,但抽油杆在使用过程中容易产生富有弹性的振动,在一个冲程中单程大概会振动3-4次,它弯曲一次将会对油管产生一次冲击。对于冲次频率较高的抽油机井,相对而言其振动载荷也相对较大,所以对油管及丝扣的冲击力也较强。从井口到1000多米深度的管柱被高高的悬挂着,每一个接箍都一定要支撑下面悬挂管柱的份量,因为振动载荷和交变载荷等很多因素的影响,会对螺纹丝扣发生一定程度的冲击,这样的井在生产一段时间后,会对螺纹产生较大的偏差或丝扣泄漏通道联接的地方不严,很容易发生漏失。
1.4抽油泵泵筒及柱塞磨损影响
柱塞和泵筒是一对特殊工作状况情况下的摩擦副,它的工作性能的好与差对抽油泵泵况有非常大的直接影响。我们一般使用的是三级泵,它组合柱塞与泵衬套间的相互配合间隙大概是0.13-0.17毫米,通过现场的观察和实践,三级泵的挤压和蹩泵状况都比较好,但是伴随着油田而进入了高含水期的开采,而它的采出液的含水量会增多,泵筒和柱塞之间的油润滑的程度减少,而水润滑的程度却大大增加,容易让柱塞和泵筒之间的磨擦力系数增大,从而增加了摩擦阻力,加快了两者之间的磨损的快慢,柱塞及泵筒间发生磨蚀,导致抽油泵泵况变差,从而使泵漏失。对于供液不足的井,其磨损程度就更加显而易见了,因为柱塞和泵筒之间的润滑性较差。
2.提高抽油机井泵效的对策及效果分析
2.1确立合理的沉没度,提高泵效率
根据相关调查当沉没度相同时,抽油井的效率跟含水量有关,随着含水量的变化而不断变化,因此将抽油井产出的水进行科学、合理的分类。
推广运用超低冲刺皮带轮技术,这种装置将抽油机电机和减速机之间由原来的1级减速设置为2级减速,切实有效降低抽油机冲次、进而提高抽油机井泵工作效率。
对于任意含水油井,通常沉没度的增加,井泵效率增幅都会减少。一般情况,含水量超过百分八十时,沉没度在200-350米,油井含水量低于80%,沉没度在300-400米之间,不同油井沉没度选择不同,科学判断沉没度,有助于有效提高井泵效率。
2.2利用先进的测算方法科学确立下泵深度
科学的下泵深度,与油井井泵参数、抽油井系统设计相关。将抽油井系统排量或者经济效益等选择目标函数、通过优化设计进而确定合理的下泵深度。
当液充和动液面也较深时,这类油井下井深度可以根据抽油井系统效率确定,将其设定为目标函数进而有效提高井泵工作效率。
间抽井。这类井目标函数的选取应以液量和经济效益选择合适的下井深度,保证井泵效率。
2.3选择合理管材、制定详细管理制度减少漏失现象
根据油田地质特征、油藏分布、各类物质腐蚀因素、预计油田储量及未来开采时间,树立科学的发展观,对油管数量、管材类型、核函数、参数进行全面分析,选择强度高、质量好的管材,避免因管材质地不佳引起的漏失现象。
采取精细化管理的的措施,精细除油、过滤工艺,对油管进行定期检测维修,建立长效机制,对漏失原因进行详细记录,并列出重点、难点进行全面监管。
2.4加强油管丝扣检查等综合措施
(1)必须完善油管丝扣检查的方法,现在施工对螺纹丝扣采用的观察方法仅是凭借肉眼观察,这一点也不科学。某些特定的工作单位采取的检测仪是标准扣锥度的,但是它只对新,修复管的检测有用,而对丝扣这样的磨损还不能进行准确的检测。
(2)为减少并且减轻交变载荷和振动载荷对油管产生的影响,应该进一步推广油管锚定这种技术,减少抽油机井冲次,从而避开共振。
(3)为减轻泵筒和柱塞间为了摩擦产生的漏失,油井在生产一段时间以后,可以在满足冲程的条件下,将防冲的距离再往上提高1m的样子,来改变柱塞与泵筒之间的工作情况,来减少没有意义的流失。
2.5合理选择抽油井工作参数(工作方式)
抽油井设备选定后,在保证产量的前提下,应以获得最高的泵效为基本出发点来调整抽汲参数。确定选择抽汲参数组合的一般原则:(1)对于粘度不太大的常规抽油机井,在确定泵径、冲程、冲数的配合时,一般应坚持长冲程、慢冲数、小泵径的原则。(2)对于原油比较稠的油井,在确定泵径、冲程、冲数的配合时,一般应坚持长冲程、慢冲数、大泵径的原则。(3)对于连喷带抽抽油机井,在确定泵径、冲程、冲数的配合时,一般应坚持长冲程、快冲数、大泵径的原则。
3.结束语
通过对抽油机井泵效下降的因素分析以及改进措施进行全面研究,详细分析了井泵效率下降源于沉没度确立不科学、井泵存在漏失现象、不能根据地质特点确定下泵深度选择合适的井泵等因素,确立合理的沉没度,提高泵效率,利用先进的测算方法科学确立下泵深度等措施,才能切实提高井泵效,促进抽油井正常高效生产。
参考文献:
[1]王常斌.机械采油工艺原理[M].石油工业出版社.