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        淺談抽油機井影響泵效的因素及提高泵效的措施

        發(fā)布時間:2018-07-02 來源: 美文摘抄 點擊:


          [摘 要]提高抽油機井泵效是油井管理的一項重要工作,石油開采企業(yè)如何提高抽油機井泵效,對于其節(jié)能降耗,提高油井開采效率以及經(jīng)濟效益有著十分重要的意義。對此,本文結(jié)合自身工作實踐,分析了影響抽油機井泵效下降的原因,并探討了相應的措施,以期提高抽油機井泵效,保證油井正常生產(chǎn)。
          [關(guān)鍵詞]抽油機井;泵效;因素;措施
          中圖分類號:S403 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2018)24-0070-01
          1 引言
          當前,隨著油田高含水期開采時期的到來,抽油機井泵效下降問題愈來愈突出,直接影響著油田開采效率。因此,要想防止抽油機井泵效下降,必須要對其影響因素進行深入分析,盡可能避免這些因素對泵效產(chǎn)生不利影響,從而提高抽油機井泵效和油井開采效率,達到節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟效益的目的。
          2 泵效下降原因分析
          2.1 油管螺紋絲扣漏失的影響
          在抽油機井的生產(chǎn)過程中,油管螺紋的工作性能對管柱的工作能力有著重要的影響。作業(yè)施工時,由于現(xiàn)有條件的限制,油管接箍與管體很難保持精確的同軸度,在上、卸絲扣的過程中,會對油管絲扣產(chǎn)生不同程度的磨損,若此時油管剌洗不凈,螺旋副內(nèi)夾入雜質(zhì),還會造成磨粒磨損,每次施工作業(yè)都會對絲扣產(chǎn)生較大的損傷,所以油管絲扣漏失也是一個累積損傷的過程。
          2.1.1 施工因素的影響
          作業(yè)施工標準中對立井架的要求是,井口與游動滑車的左右偏差不超過20mm,前偏差不超過30mm、后偏差不超過50mm,但現(xiàn)場施工中很難達到這一標準,特別是左右偏差,幾乎所有的作業(yè)井均超過了20mm的偏差范圍。由于對中性較差,上卸扣時特別是用液壓鉗上扣時,會對絲扣產(chǎn)生較大的損傷。對于前、后偏差我們尚可采取調(diào)整前后繃繩的松緊來校對,但對于左、右偏差的校對則無明顯的有效措施,相對于前、后偏差,左右偏差的校對難度更大,而且即便達到了20mm的施工標準,也很難使接箍與管體保持較高的同軸度。
          2.1.2 振動載荷的影響
          在正常工作狀態(tài)下,油管螺紋處于彈塑性工作狀態(tài),主要承受軸向拉伸力、徑向擠壓應力和環(huán)向應力的作用。在彈塑性工作狀態(tài)下,油管螺紋牙塑性變形會隨著應變載荷的增加而增大,在動載荷的作用下,牙塑變形會隨著負荷的增減呈交替變化,正常狀態(tài)下的螺紋絲扣,每天都要承受上萬次交變載荷的作用。為減緩交變載荷的影響,我們對部分抽油機井采取了錨定措施,但抽油桿在運行過程中易產(chǎn)生彈性振動,其振動載荷較大,對油管及絲扣的沖擊力較強。從井口至一千多米深度的管柱被懸掛著,每個接箍都必須支撐下面懸掛管柱的重量,由于振動載荷、交變載荷等各種因素的影響,即使對油管實施了錨定,也會對螺紋絲扣產(chǎn)生一定程度的沖擊,此類井生產(chǎn)一段時間后,對于螺紋偏差較大或絲扣泄漏通道不嚴的聯(lián)接部位,易造成漏失。振動載荷隨沖次的增加而增大,這也是沖次較高井泵況易變差的主要原因。
          2.2 低流壓對泵效的影響
          對于一些套壓、沉沒度較低的井,當井底流壓較低時,在泵的入口處存在游離氣或溶解氣,也會影響深井泵的充滿系數(shù),使泵效下降。因為在它上方有高靜水壓力的液柱,而下方的壓力卻低得多,只有在把混合物壓縮到能克服液柱壓力時,才能開啟,從而減少了柱塞的有效沖程,降低了泵的產(chǎn)液能力。
          當時分析該井泵效較低的原因,除了有氣影響因素外,抽油泵的工作狀態(tài)較差、游動凡爾進油不暢應是主要原因。斷脫檢泵后,泵效依然較低(31.54%),而且即使套壓控制得很低,功圖依然顯示為氣影響,據(jù)此應排除泵本身工作狀態(tài)的影響。分析該井氣影響的原因為,因流壓較低(平均流壓1.99Mpa),油流在井筒附近的地層就已開始脫氣所致。由于流壓低,油流從地層流向井底時,其在井筒附近已開始脫氣,隨著氣體不斷逸出,原油粘度明顯上升,氣液比上升,進入井底后,大量氣體進入泵筒內(nèi),使泵的充滿系數(shù)降低,泵效降低。對于此類井,套壓控制的越低,流壓也越低,油流在地層中脫氣也會越嚴重,這也是一些氣影響井即使套壓控制得很低(低于油壓),其示功圖仍然顯示為氣影響的主要原因。
          2.3 抽油泵泵筒及柱塞磨損影響
          抽油泵泵筒和柱塞是一對特殊工況條件下的摩擦副,其工作性能的好壞對抽油泵泵況具有直接影響。我們采用的大流道三級泵,其組合泵襯套與柱塞間的配合間隙為0.12-0.17mm,整筒泵泵筒與柱塞間的配合間隙為0.075-0.138mm,通過現(xiàn)場實踐,大流道三級泵的打壓及蹩泵狀況均較好,能滿足實際生產(chǎn)的要求。但隨著油田進入高含水期開采,采出液含水增加,柱塞和泵筒間的油潤滑程度降低,水潤滑程度增大,抽油泵成了“抽水泵”,易使柱塞和泵筒間的磨擦系數(shù)變大,磨擦阻力增加,加速柱塞和泵筒間的磨損速度,加之采出液中含有砂、蠟等雜質(zhì),油井生產(chǎn)一段時間后,易使柱塞及泵筒間產(chǎn)生磨蝕,致使抽油泵泵況變差,進而造成泵漏失。對于供液不足的井,柱塞和泵筒間的潤滑性較差,其磨損程度則更為明顯。
          泵本身存在的液體滑脫的其他原因是由游動凡爾和固定凡爾造成的,它與閥座接觸的球也可產(chǎn)生磨損,從而引起液體泄漏。
          3 措施及對策
         。1)完善油管絲扣檢測手段,目前現(xiàn)場施工對螺紋絲扣采取的是僅憑肉眼觀察的方法,缺乏一定的科學性。也有一些單位采用的是標準扣錐度檢測儀,但它對新油管和修復管的檢測適用,對絲扣的磨損尚不能進行科學的檢測。
          (2)進一步規(guī)范作業(yè)井立放架子標準,完善校對技術(shù),確保天車、游動滑車及井口的對中性。油管上扣過程中,最好采取人工扶油管的方法,以提高其同軸度,消除上扣過程中油管及滑車的擺動,減輕對油管絲扣的損害。
         。3)為減輕振動載荷及交變載荷對油管的沖擊,應進一步推廣油管錨定技術(shù),降低抽油機井沖次,避開共振,降低抽油桿柱振動載荷的幅度。
         。4)對沉沒度較低的氣影響井,不能一味采取降低套壓的方法,以避免因流壓較低,而造成其在井筒附近開始脫氣。對一些氣影響井,可采取下入KDQM氣錨的措施,以減緩氣影響。對處于非套變區(qū)內(nèi)的井,可考慮將套壓控制在1.5Mpa以上,減緩流壓較低而造成的井底脫氣問題。
          4 結(jié)語
          提高泵效是一項長期、基礎(chǔ)、綜合的工作,提高泵效對節(jié)約能耗和提高經(jīng)濟效益有很大好處。提高抽油機井系統(tǒng)效率要對影響抽油機系統(tǒng)效率的諸因素進行系統(tǒng)研究,并采取行之有效的節(jié)能降耗措施,才可能把抽油機系統(tǒng)效率提高到一個較高的水平。
          參考文獻
          [1] 仲衛(wèi)芳.抽油機井系統(tǒng)效率影響因素與提高對策[J].中國科技博覽,2014(06).
          [2] 燕付洲.抽油機井泵效率影響及改進措施[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量,2013(16).

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