影响抽油泵泵效主要因素分析及提高泵效措施

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　　摘要：抽油泵是有杆采油工作方式中最关键的设备，它的是否正常直接关系到采油效率的高低。抽油泵在井下工作环境复杂，受各种因素影响较多，导致抽油泵出现泵效降低问题，从而直接影响油井产量，降低采油效率。因此，为有效提高抽油泵泵效，本文针对影响抽油泵泵效的各方面因素进行了详细分析，并提出了相应技术措施以有效提高抽油泵的泵效，进而达到增加油田产量与效益的目的。
　　关键词：抽油泵泵效；影响因素；提高泵效措施
　　前言
　　游梁式抽油机-抽油泵采油装置的应用是机械采油阶段的主力采油方式，抽油泵的泵效指的是抽油井的实际产液量与抽油泵的理论排量的比值。抽油泵泵效的高低直接反映了抽油泵性能的好坏，直接影响着油井产量与效益。而抽油泵作为一种特殊形式的往复泵，
　　1.影响抽油泵泵效的因素
　　抽油泵泵效的高低反映了泵性能的好坏及抽油参数的选择是否合适等。影响抽油泵泵效的因素归纳起来有抽油工作参数、设备因素、地质因素以及其他因素等影响，下面详细的展开分析。
　　1.1地质因素影响
　　1.1.1油井出砂
　　（1）带砂子油流冲刷阀球及阀座，破坏泵阀正常工作。
　　（2）出砂对抽油泵柱塞和衬套有磨损，增加了漏失量。
　　（3）严重时泵阀砂卡或砂埋。
　　1.1.2油井结蜡
　　（1）蜡沉积在泵阀上造成油流通道减小，使阀关闭不严，造成漏失。
　　（2）泵入口处及泵内结蜡，使油流阻力增大，泵充不满。
　　（3）严重时造成蜡卡。
　　1.1.3原油粘度高
　　（1）油流阻力大，固定阀和游动阀不易打开和关闭。
　　（2）抽油杆不易下行，影响泵的冲程。
　　（3）油流进泵阻力大，降低泵的充满系数，使泵效降低。
　　1.1.4井内液体含有腐蚀性物质
　　（1）腐蚀阀球及阀座，造成漏失。
　　（2）腐蚀使阀的材料变脆，易毁坏。
　　（3）腐蚀油管及抽油杆，使油管漏失、抽油杆断脱。
　　1.1.5气体的影响
　　（1）在抽汲过程中是气和液两相同时进泵。
　　由于气体进泵，占据泵筒中部分容积，降低了泵中液体的充满程度而使泵效降低。气体影响严重时，甚至可能形成泵的“气锁”。所谓气锁是指大量气体进入泵内后，柱塞在上、下冲程中仅对泵内气体起压缩和膨胀作用，固定阀打不开，油不能进泵，出现抽不出油来的现象。
　　（2）抽油井在正常生产时，抽油泵余隙容积的存在。
　　由于余隙容积的存在，减少了进油过程中进入泵筒内的油量，而使泵效降低。
　　1.2采油工作参数的影响
　　如果抽油泵的抽油参数选择不当，会降低泵效。
　　1.2.1抽油参数过大的影响
　　如果抽汲参数增大就表示理论排量增大，而如果抽油泵的理论排量远远大于油层供液能力，造成供液不足，泵效自然很低。
　　1.2.2柱塞移动速度的影响
　　当柱塞移动速度提高到一定程度后就会出现：
　　（1）原油来不及充满柱塞所让出的空间，泵的充满系数减小，使泵效下降。
　　（2）产生冲击载荷，促使抽油杆更快的损坏。
　　1.2.3沉没度的影響
　　从液体流动的阻力看，抽油泵的沉没度受液体粘度、泵的结构尺寸影响很大。在油井生产时，由于静液面高度确定不合理（过小），出现泵不能及时被液体充满的现象，使泵的充满系数降低，导致泵效降低。
　　1.2.4泵挂深度影响
　　由于上、下冲程过程中杆、管承受交变载荷而产生弹性伸缩，使柱塞冲程小于光杆冲程，从而减少了柱塞所让出的体积，就会形成冲程损失，而泵挂深度过大使冲程损失过大，泵效降低。
　　1.3设备因素的影响
　　1.3.1泵的制造质量。
　　1.3.2泵的安装质量。
　　1.3.3衬套与柱塞间隙配合选择不当，或阀球与阀座不严等都会使泵效降低。
　　2.提高抽油泵效的措施
　　2.1提高油层供液能力
　　主要是提高和保持油层压力，采用进攻性的增产增注措施，来提高油层的供液能力。
　　2.2合理选择抽油泵，提高泵的质量（检修），保证泵的配合间隙及阀不漏
　　（1）选择泵型：选择依据：根据原油产量、含砂、含水、气油比、下泵深度及抽油机型号等因素来决定。
　　（2）选定泵径：选择依据：在抽油机负荷允许的范围内选定泵径，主要是根据产量大小及泵径、冲程、冲数的关系来确定。
　　（3）选择抽油泵的间隙：选择依据：要考虑漏失量、泵的机械磨损情况。泵的间隙大小要根据井中原油粘度、井温、含砂量等资料来选。
　　2.3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。
　　2.4确定合理的下泵深度和合理的沉没度
　　（1）由冲程损失的计算可知，下泵深度越小，冲程损失越小，泵效越高。（需精确计算）
　　（2）根据充满系数的计算及气体的影响原理可知，沉没度越大即下泵深度越大，泵吸入口处的沉没压力越高，气体影响越小。（需精确计算） 　　2.5减少冲程损失
　　由于冲程损失是由弹性变形产生的，是抽油杆柱、油管柱弹性变形的总和。
　　（1）采用油管锚使油管柱下部固定，以减少由于油管柱变形而引起的冲程损失。
　　（2）采用高强度的抽油杆，以减少由于抽油杆柱柱变形而引起的冲程损失。
　　2.6减少气体影响
　　通过对泵的两相抽汲过程分析可知，气体对抽油泵泵效的影响进行分析，可以看出泵的充满系数越大→泵的充满程度越高→泵效越高。因此：
　　2.6.1β与K有关，K值越小→β值越大→泵效越高。
　　减小K值途径：
　　（1）在保证柱塞不撞击固定阀前提下，尽量减小防冲距。
　　（2）在满足排量要求前提下，尽量采用慢冲数、长冲程的组合方法。
　　2.6.2β与R有关，R值越小→β值越大→泵效越高。
　　减小R值途径：
　　（1）在保证柱塞不撞击固定阀前提下，尽量减小防冲距。
　　（2）加大泵挂深度。
　　（3）安装气锚（井下油气分离器）。为提高高气液比井泵筒的充满系数，研究了螺旋气锚、多杯等流型气锚等防气技术。
　　2.7防止砂、蜡、水及腐蚀介质对泵的侵害
　　采用清防砂方法、清防蜡方法、堵水方法、使用特种泵等来防止砂、蜡、水及腐蚀介质对泵的侵害，提高抽油泵的泵效。
　　2.8改善抽油泵的材料
　　采用耐磨材料加工成的泵可減轻砂磨引起的漏失；采用耐腐蚀材料加工成的泵防止泵受腐蚀引起的漏失和破坏。
　　2.9加强抽油井的维修作业，提高泵效
　　确定抽油井的合理修井周期，使油井、抽油泵保持正常的工作状态。
　　3.结束语
　　泵效是反应抽油设备工作效率及管理水平的重要指标。通过分析得出影响抽油机泵效的主要因素有抽油工作参数、设备因素、地质因素以及其他因素，在油井的生产过程中，为了能够有效提高抽油机的采油效率及油田开发的整体效益，就要对抽油机的泵效进行改善。而这几个参数的选择和优化则直接决定了抽油泵泵效的高低，因此从供液能力、工艺参数、配套工艺等方面提出技术改进措施，从而找到合理有效的提高泵效措施。
　　参考文献
　　[1]王春江. 抽油泵泵效影响因素分析及治理方法研究[J].石油地质与工程.2017，15（3）：103-106.
　　（作者单位：中国石油长庆油田分公司第一采油厂）
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