水驱抽油机井合理泵挂深度探讨

76内蒙古石油化工2014年第6期水驱抽油机井合理泵挂深度探讨

题帅

(大庆油田第三采油厂工程技术大队，黑龙江大庆163113)

摘要：本文对2007年至2012年水驱抽油机井泵挂深度的调整效果进行分析；对目前泵挂深度进行统计，以50米为间隔，划分为5个区间进行对比，分析了不同泵挂深度对泵效、系统效率，问题井发生率的影响；通过理论计算确定了合理的理论泵挂深度，结合目前抽油机井的生产情况及目前开发形式．提出了相应的泵深调整意见，为该区堤水驱泵挂深度调整提供可借鉴性依据。

关键词：抽油机井；泵挂深度；调整原则

中图分类号：T E355．5文献标识码：A文章编号：1006—7981(2014)06—0076—02

1概述

抽油机井的参数优选，就是要合理选择抽油泵在油井中抽取液体的工作参数，如冲程、冲次、泵径、泵挂深度等，使之组成最优的配合方案，达到提高抽油效率的目的。

目前现场优选的参数主要是冲程、冲次和泵径，而有泵挂深度这一参数进行确定，泵挂深度是影响产能挖潜、泵效水平、系统效率以及泵况问题发生率的重要因素，应进行深入分析和研究，为其合理调控提供依据；采用合理的泵挂深度，有助于保持多套层系合采井在合理压力系统下生产，缓解层间矛盾，最大限度地发挥各油层的潜能。

1．1目前情况

统计水驱抽油机井504口，开井403口，平均单井日产液53．9t，单井日产油2．8t，平均含水94．8％，平均泵效59．8％，平均冲程3．4m，平均冲次5．4n／m i n，平均泵径66m m，平均泵深863．9m，平均油层中深1086．5m，平均泵深距油层中深222．7m。

通过对目前泵挂深度统计，在沉没度相近的情况下，随泵挂深度上提，流压、含水上升。特别是流压上升较明显，在多套层系合采的情况下，影响低渗透层的产能，增加了层间矛盾，影响含水。

目前泵挂深度统计表

1．2调整效果

统计水驱抽油机井泵挂深度调整共计60口。泵挂深度调整基本根据供液能力及抽油机机型负荷，换大泵上提泵挂，而换小泵则加深泵挂。其中因措施后(压裂、补孔、堵水等)产能变化换泵、调整泵挂38口。

措施后泵挂调整统计表

正常检泵后泵挂调整共22口，其中上提泵挂7口，在调整前后沉没度持平的前提下，上提泵挂后流压不同程度升高，产液量随排量调整而变化，含水均有所升高。排量上调较高的3口井目前均为气影响功图。因供液不足、气影响加深泵挂15口，在调整前后沉没度持平的前提下，加深泵挂后流压不同程度下降，泵效提高，含水下降。

收稿日期：2014一02—18

综上说明，措施后应及时放大生产压差，达到更好的效果。在保持一定沉没度时，加深泵挂可以放大生产压差，增强产液能力，改善层间矛盾，降低含水。泵挂深度应综合考虑进行动态调整。在目前高含水开发后期阶段，部分“三高”井的出现和剩余油较丰富井仍采用原泵挂深度进行生产，不利于控制低效、无效循环，节约能源；无法发挥油井最大产能。

抽油泵泵效

中国石油大学采油工程实验报告 实验日期： 2014.10.26 成绩： 班级： 石工11-14学号： 11034128 姓名：朱光辉 教师： 战永平 同组者：王天宇 孙艺 孙贝贝 赵艳武 万欣成 胡雄军 游家庆 杨琛 张紫峣 抽油泵泵效实验 一、 实验目的 （1）观察抽油机、抽油泵的结构和工作工程（机杆泵的四连杆机构）； （2）掌握抽油泵扬程、功率和效率的计算方法； （3）观察泵效的和产气量之间的关系； （4）观察气锚的分气效果； 二、 实验原理 抽油泵的效率是分析抽油机井工作状况的重要参数，根据气液混合物流过抽油泵的能量方程式和机械能守恒原理可以分析泵效。 泵的实际排量要小于理论排量，两者的比值称作容积泵效率，油田称泵效，也称泵的排量系数，即： T V Q Q = η 式中：Q -----泵的实际排液量； T Q -----泵的理论排液量； V η-----泵效； Sn D Q T 4 2 π= 式中：D----泵径； S-----冲程； n-----冲次； 影响泵效的因素是多方面的，如油杆、油管的弹性变形，液体漏失及泵筒液体的充满程度和液体在地层与地面体积的差异等。 要注意的是，在实际井中，由于排量系数只表示抽油机井的实际产液量占抽油泵理论排量的份额，它并不能从能量角度准确的表示抽油泵的效率。 当有气体进入泵中时，泵效由于气体的影响而降低，增加气锚装置可将部分气体分离到环空，使泵效提高，通过测定有气锚和无气锚时的排量就可计算出气

锚的分气效果（泵效的相对减少量）： 未通气时泵效 通气后泵效 未通气时泵效泵效的相对减少量-= 实验用供液瓶代替地层供液，用小型抽油机带动活塞产液，由空压机供气，在油管口用量筒和秒表计量实际排量。 三、实验设备和材料 1.实验设备 小型抽油机、深井泵模型、空压机、阀组、空气定值器、浮子流量计、供液瓶、秒表等； 2.实验介质 空气、水； 四、 实验步骤 1. 记录实验深井泵的泵径； 2. 移动支架使泵筒中心线与驴头对准，检查对应泵筒的进气管和进液管是 否通畅； 3. 用手转动皮带轮带动驴头上下运动，记录柱塞冲程； 4. 接通抽油机电源，测量冲次； 5. 用量筒和秒表在油管口记录实际排液量，重复三次； 6. 打开空压机电源，调节空气定值器旋钮，井进入泵筒中的气量定位0.4 方/小时，待产液稳定后，记录三次井筒的排量； 7. 打开空压机电源，调节空气定值器旋钮，井进入泵筒中的气量定位0.8 方/小时，待产液稳定后，记录三次井筒的排量； 8. 打开空压机电源，调节空气定值器旋钮，井进入泵筒中的气量定位1.6 方/小时，待产液稳定后，记录三次井筒的排量； 9. 关闭抽油机和空压机电源，轻抬支架更换泵筒，更换对应的进液管和进 气管； 10. 重复5-9步； 11. 清扫地面，实验结束； 五、 实验记录与数据处理 表1 实验数据记录表

抽油泵的结构组成和分类

抽油泵的组成和分类 抽油泵是有杆泵抽油系统中的主要设备。根据油井的深度、生产能力、原油性质不同，所需要的抽油泵结构类型也不同。抽油泵主要由工作筒(外筒和衬套)、活塞(柱塞)及游动阀(排出阀)和固定阀(吸入阀) 组成。 1.抽油泵的结构 抽油泵是由许多零部件组成的，它的质量好坏直接影响着抽油泵的使用期限和排油效率的高低。 (1)工作筒：工作筒是抽油泵的主体，它由外管、衬套、接箍组成。外管也称泵筒，外管内装有多节同心圆柱管的衬套，上下两端靠压紧接箍压紧，上接箍上连油管，下接箍接在固定阀及进油设备上。 (2)活塞：活塞也称柱塞，是用无缝钢管制成的空心圆柱体，两端有内螺纹，用以连接游动阀或其他零件。柱塞两端均有倒角，便于组装，表面镀铬并有环状防砂槽。 (3)游动阀：游动阀也称排出阀，一般油田现场习惯称游动阀，它由阀球、阀座及阀罩组成。双阀泵只有一个游动阀装在活塞的上端；三阀泵有两个游动阀，分别装在活塞的上下端。 (4)固定阀：也称吸入阀，它除了有阀球、阀座、阀罩外还有打捞头，供油井作业时捞出或便于其他作业等。 2.抽油泵按其结构不同可分为管式泵和杆式泵。 (1)管式泵 管式泵是把外筒和衬套在地面组装好后，接在油管下部下人井内，然后投入固定阀，最后把活塞接在抽油杆柱下端，下入泵筒内。其特点是：结构简单，加工方便，价格便宜，在相同油管直径下允许下人的泵径较杆式泵大，因而排量较大，但是检泵和换泵时需要起出油管，修井工作量大。适用于产量高、较浅的油井。 管式泵按阀的数目可分为双阀和三阀管式泵。 (2)杆式泵 杆式泵是把活塞、阀及工作筒装配成一个整体，在地面组装好后，接在抽油杆柱的下端，整体通过油管下入井内，由预先安装在油管预定位置上的卡簧固定在油管上。其优点是检泵方便，不需起油管，起出抽油杆即可取出泵来；缺点是泵结构复杂，加工难度大，成本高，在相同油管直径下允许下入的泵径较管式泵小，故排量较小，因此杆式泵适用于下泵深度大、产量低的井。 濮阳中石抽油泵

抽油机井示功图口诀

示功图口诀 1、四边平行泵正常，左右斜率最重要，高产稳产有保障；井筒提产有潜力。 2、充满不好象菜刀，供液原因及时找，调整制度不能忘；调层压裂是方向。 3、油杆断脱黄瓜状，电流变化失平衡，井口无液载荷降；验泵对扣再检泵。 4、砂卡出现锯齿样，砂阻卡死不一样，油层井筒把砂防；防砂方案要得当。 5、图形斜直杆拉伸，活塞卡死不做功，解卡无效速上修；原因查明措施订。 6、双阀漏失象鸭蛋，漏失原因多方面，碰泵洗井是手段；漏失严重要换泵。 7、上阀漏失抛物线，增载缓慢卸载快，漏失严重不出油；及时检泵莫耽误。 8、下阀漏失泵效减，卸载缓慢增载快，曲线上翘两边圆；洗井无效就检泵。 9、油井结蜡图肥胖，上下行程波峰大，峰点对乘有规律；热洗加药快清蜡。 10、油稠图形变肥胖，磨阻增大呈凸圆，冲程速度中间快；电流正常不管它。 11、油管漏失图形窄，容易隐藏不好辨，憋压计量问题现；细查漏点换油管。 12、碰泵左下出圆圈，及时调整防冲踞，上提高度图中显；调后测图再核实。 13、上阀失灵图偏下，此图复杂难度大，多方分析细排查；措施一般要检泵。 14、下阀失灵图偏上，负荷提住不下降，液面变化查现象；措施洗井再检泵。 15、图形增胖曲线平，管堵闸门没改通，措施解堵查流程；热洗管线找原因。 16、图形右上少一块，行程未完突卸载，活塞脱出工作筒；计算下放问题无。 17、上死点处长犄角，光杆驴头有碰挂，井下碰挂要分清；管串数据重调配。 18、增载正常卸载快，左右曲线不对称，上行程处泵已漏；及时下放或换泵。 19、上下左右不平行，泵已磨损间隙松，疲劳磨损超周期；据情适时要换泵。 20、玻璃钢杆图形怪，增程取决冲次快，弹性较大图变形；搞清原理需提高。 21、气体影响卸载慢，泵内进气产量减，调小余隙参数改；控套加深多方面。 22、气锁出现双曲线，泵已不出气充满，加深防止泡沫段；气油比高查油层。 23、图形倾斜不要怕，这是惯性载荷大，保持生产防断杆；合理泵深与冲次。 24、图形出现阻尼线，波峰由大到平缓，冲次过大是因缘；未曾断杆属正常。 25、修后完井不出液，此图出现原因多，井口疑点要搞清；综合分析下结论。 26、上下死点出圆圈，二级震动冲次快，合理冲次防杆断，保持泵效防断脱。 27、抽喷图型有特点，增载卸载不明显，产液较高憋压缓；制度调整再挖潜。

某油关于泵挂合理深度的研究_1

某油关于泵挂合理深度的研究 1油藏特征分析 1.1储层特征 靖安油田大路沟三区长2油藏的储集岩形成于河控湖相三角洲沉积体系中，在同一物源供给下，碎屑组份单一，粒度较细，分选较好，沉积物结构成熟度高，矿物成熟度低，层理构造发育。依据本次新选样品的化验分析数据，结合前人化验分析资料，统计长2油藏的储层岩性以细砂岩为主，粉砂岩，中砂岩次之；砂岩碎屑以长石为主，石英，岩屑含量次之综合定名为长石砂岩和岩屑质长石砂岩。 1.2原始油水分布 油藏的构造比较简单，为东高西低的区域构造背景下的鼻隆构造，原油主要赋存在长21油层组的下部小层（长21 3）和长22油层组的上部小层（长22 1）。长21油层组的上部小层长21 1～长21 2为富泥质岩层，作为直接封盖层；长22油层组的下部小层长22 2多为水层，成为该油藏的边底水。但纵向上油水分布比较复杂，油水同层现象多见，不能严格地划定统一的油水界面。在单砂层控制下，也有单水层出现在油层之上或之间；个别油层或油水层具有边水，其中构造斜坡低部位的长22 1油层边水明显，局部见底水。原油富集在由构造上

倾方向和砂体相变为泥岩所组成的封闭空间内，综合分析确定其为构造―岩性油藏与岩性油藏。 1.3压力分布 2001年8～11月试油时，有路36～27井，路39～27井，天128井和路40～26井等4口井，取得了压力数据。藏中部静压为8. 49MPa，油层中部垂深1379.8m，压力系数0.614.可以看出油藏属于异常低压系统。对比可以看出：油藏边部，边底水较发育区域地层压力逐渐增大；油藏中部，长21 3，长22 1油层叠合区地层压力下降明显，平面矛盾突出，稳产难度大。2009年测压结果表明：油藏平面矛盾突出，局部压力分布严重不均，尤其油藏中部油层叠合区压力保持水平保持在35%～71%，主要原因在于该区块历年来采液强度大，注采平衡矛盾凸显。 2合理泵挂深度确定 2.1合理流压 油井生产流压直接反映油井产量变化，流压过高或过低也直接影响产量。由油井流入动态方程Qo =Jo（PR -Pwf）可知，流压变化时会存在以下问题：A，流压过高，生产压差低导致油井产量很低；B，

抽油泵柱塞垢卡原因分析及治理

抽油泵柱塞垢卡原因分析及治理 摘要：本课题对造成我厂油井抽油泵柱塞垢卡的原因进行了分析，对防垢卡抽油泵的工作原理、技术参数等做了详细介绍，完成了方4-26、方4-16、韦6-8、韦2-1、韦2-64井的现场试验工作。通过项目的研究与实施，取得了成果。 关键词：垢卡；偏磨原因；防垢卡 1.抽油泵垢卡原因分析 随着油田进入中高含水开发阶段，油井结垢偏磨现象严重，2013年我厂检泵作业累计发现有黄88-36、黄88-2、黄88-17、韦2-62A、韦2-60、韦2-1等21井次抽油井柱塞被垢屑卡死在泵筒中，检泵作业时倒扣提抽杆增加作业成本，延长作业占井周期，严重影响油井的正常生产。 通过分析发现，我厂油区作业井抽油泵柱塞垢卡，主要是油管内壁及抽杆本体上形成的垢由于生产过程中管杆之间的磨擦，使得部分垢以颗粒悬浮在油管内，油井正常生产时，这部分垢屑会随产出液带出油井，但在抽油机工作发生异常停抽后，这部分悬浮的细微颗粒垢屑就会沉降下来，堆积在柱塞拉杆与泵筒之间的环空中，柱塞很容易被这部分垢屑卡死，造成油井检泵。 1.1垢形成的原因 通过取样化验分析，我厂辖区内油井结垢主要为碳酸盐垢和铁垢。 1.1.1 碳酸盐垢的形成 经取样化验分析，碳酸盐垢主要为碳酸钙。碳酸钙是由Ca2+和CO32-和HCO3-结合而生成的，其形成反应机理为： Ca2++ CO32- → CaCO3↓； Ca2++HCO3- → CaCO3 ↓ +H2O+CO2 ↑ 碳酸盐垢是油田生产过程中常见的一种沉积物，通常产生于压力降低温度升高部位，因此在压力发生急剧或明显变化的油井近井地带、井筒中易形成碳酸盐垢。 1.1.2 铁垢的形成 1.1. 2.1二氧化碳的腐蚀 地下水中含有大量溶解的二氧化碳。当这些二氧化碳变成游离态的二氧化

抽油机井泵况综合分析方法

抽油机井泵况综合分析方法 摘要：给出了目前的泵况分析方法。由于单一的方法在分析的准确性、及时性以及对趋势发展的预见性等方面都存在一定的局限，所以需要应用两种或两种以上的分析方法对泵况进行综合分析。介绍了抽油机井泵况分析的各种方法，阐述了各种方法针对于不同泵况类型的适用性及综合运用的效果。 关键词：抽油机井；泵况分析方法；组合运用；准确定性 1常用的抽油机井泵况分析方法 1.1 电流分析法 抽油机运行电流能够反映抽油机上下冲程的载荷变化，是分析抽油机井泵况的最简易最直观的技术手段。抽油机井在生产过程中电流的变化有突然性的，也有趋势性的。 （1）杆柱断脱。是指抽油杆、活塞或扶正器短接发生断脱，电流变化特征为上下电流均大幅度下降，断脱位置越浅电流下降幅度越大。 （2）管柱断脱。是指油管、泵发生断脱，电流变化特征为上电流明显下降，下电流有所下降或不变（下电流下降幅度与惯性载荷关系密切），断脱位置越浅电流下降幅度越小。 （3）油管漏失。是指油管发生刺漏或磨漏，漏点越大、漏点越深则上电流下降越明显，下电流下降或不变（下电流下降幅度与惯性载荷关系密切）。 （4）凡尔漏失。是指凡尔球出现座不严或凡尔座有麻点、刺漏等现象。游动凡尔漏失：一般是上电流下降，下电流有所下降或不变；固定凡尔漏失：一般是下电流下降，降幅一般不大，上电流通常也会下降。 （5）杆柱下行困难。是指杆柱下行遇到明显的阻力导致下行速度变慢，一般特征是下电流明显高于上电流。 （6）结蜡影响。杆管发生结蜡后载荷增大导致上下电流明显上升，产量下降。 1.2 产量分析法 每口井在泵况正常的情况下（假设抽汲参数不变）都会有一个稳定的产量范围（个别低产液的间歇出油井除外）。抽油机井泵况出现异常后，势必要在产量上有所体现。通过定期进行量油并计算泵效来分析泵况是否正常的方法就是产量分析法。产量出现超范围波动就应及时核实泵况，目前产量每10d计量一次，因此通过产量的变化发现泵况问题的及时性不如电流法。另外，产量的异常波动提

详解杆式抽油泵和管式泵的区别及工作原理

.详解杆式泵与管式泵的区别及工作原理 一、结构 普通抽油泵主要由泵筒、吸入阀、活塞、排除阀四大部分组成。按照抽油泵在井下的固定方式，可分为管式泵和管式泵。 ①管式泵 管式泵又称油管泵，特点是把外筒、衬套和吸入阀在地面组装好并接在油管下部先下入井中，然后把装有排除阀的活塞用抽油杆通过油管下入泵中。 衬套是又材料加工成若干节，衬入外筒内部。活塞是用无缝钢管制成的中空圆柱体，外表面光滑带有环状沟槽，作用是让进入活塞与衬套间隙的砂粒聚集在沟槽内，防止砂粒磨损活塞与衬套，并且沟槽中存的油起润滑活塞表面的作用。 检泵起泵时为泄掉油管中的油，可采用可打捞的吸入阀（固定阀），通过下放杆柱，让活塞下端的卡扣咬住吸入阀的打捞头，把吸入阀提出。但是这种泵由于吸入阀打捞头占据泵内空间，使泵的防冲距和余隙容积大，容易受气体的影响而降低泵效。目前大多数下入管式泵的井是在油管下部安装泄油器，通过打开泄油器泄掉油管中的油。在下入大泵的井中，由于活塞直径大于油管内径，不能通过油管下入活塞，采用的方法是先把活塞随油管下入井中，后下入抽油杆柱，利用一个成为脱节器的装置与泵中活塞对接。 管式泵结构简单，成本低，在相同油管直接下允许下入的泵径较杆式泵大，因而排量大。但检泵必须起下油管，修井工作量大，故适用于下泵深度不大，产量较高的井。 ②杆式泵 杆式泵又称为插入泵，其中定筒式顶部固定杆式泵特点是内外两个工作筒，外工作筒上端装有椎体座及卡簧（卡簧的位置为下泵深度），下泵时把外工作筒随油管先下入井中，然后装有衬套、活塞的内工作筒接在抽油杆的下端下入到外工作筒中并由卡簧固定。另外还有固定点在泵筒底部的定筒式底部固定杆式泵，以及将活塞固定在底部，由抽油杆带动泵筒上下往复运动的动筒式底部固定杆式泵。 检泵时不需要起出油管，而是通过抽油杆把内工作筒拔出。 杆式泵检泵方便，但是结构复杂，制造成本高，在相同的油管直径下允许下入的泵径较管式泵要小，适用于下泵深度较大，产量较小的油井。 目前常规抽油泵存在金属活塞和衬套加工要求高，制造不方便，且易磨损的缺点。 二、工作原理 在泵工作时候过程中，活塞式主动件，作用是通过改变泵内的压力。泵阀是从动件，仅当满足阀球下方的压力大于其上方压力时才打开，让液体通过阀座孔向上流，否则阀关闭阻止液体向下流。 1)上冲程（左图） 抽油杆带着活塞向上运动，活塞上的游动阀受阀球自重和馆内压力作用关闭。泵内（活塞下方）容积增大压力降低，固定阀在环形空间液柱压力（沉没压力)与泵内压力差的作用下被打开，原油进泵，同时井口排出液体。 2)下冲程（右图） 抽油杆带着活塞向下运动，固定阀关闭，活塞挤压泵中液体使泵内压力升高到高于活塞上方压力时，游动阀被顶开，泵中液体排到活塞上方的油管中同时由于光杆进入井筒，在井口挤出相当于光杆体积的液体。 .

抽油机井无泵效问题的认识

抽油机井无泵效问题的认识 [摘要]抽油机井泵况是描述油井是否正常生产的重要资料。近几年，因为无泵效造成抽油机井检泵率呈逐年上升趋势。本文通过总结现场的工作经验，结合示功图、沉没度、产液量、含水、电流、压力等多项生产数据，对可能产生无泵效的原因进行分析。使对无泵效井的检查和处理有的放矢，同时提出针对无泵效问题的预防性措施。 【关键词】油井；泵效；防治措施 一、前言 抽油机井泵效是抽油机井的实际产液量与抽油泵的理论排量的比值叫泵效。深井泵泵效的高低反映了杆、管、泵性能的好坏及抽油参数的选择是否合适等。油井泵效受砂、蜡、原油粘度、气体等因素影响。在生产过程中，主要依靠视泵效来判断油井生产是否正常。 二、油井无泵效判断方法 1、直观判断： 日常管理中，在井口可以通过看、摸、听、试直观判断； 看：光杆变黑、盘根干磨或冒水； 摸：光杆烫手或有黑屑； 听：井口有无出液声、气声； 试：电流、取样。电流严重不平衡或变化大；取样时含水变化大或清水或不出液。 根据以上信息，需要进一步核实功图和液面等资料，以便进行准确判断。 2、憋压诊断法 抽油机井日常管理中，判断泵况正常与否的常用的诊断方法是憋压诊断法。憋压时，会出以以下几种现象：A抽不起压；B稳不住；C上冲程下降下冲程上升；D上行时大幅度上升、下时时大幅度下降、总的趋势上升不明显；E上冲程上升下冲程下降、表针在一定范围内波动等。憋压诊断法是通过油井正常起抽的条件下，关闭油井的回油阀门，记录井口压力随时间的变化画出憋压曲线来诊断泵况的方法。憋压曲线就是起机关回油和停机关回油井的不同条件下，各测一条油压与时间变化的关系曲线。从曲线中可以看出，单井泵况是否正常。 3、综合判断法（根据功图、产量、含水、沉没度、电流等生产数据综合分析） 综合判断法，既根据每次录取的有关生产数据（产量、含水、油套压电流等数据）综合分析，对数据中变化较大的井，查找原因，进行泵况诊断。无泵效井的普遍特征是该井的产液量降，含水上升，沉没度上升。对于中上部油管漏失井，当漏失位置高于液面时，且漏失量较小，产液量下降，含水微升；当液面高于漏失部位，由于套管压力大于油管压力，油井产液量恢复到原来正常时产液量，但含水上升，产油下降，从功图和产液量无法诊断这种井漏失，必须通过含水资料和憋压曲线才能准确判断。常用的示功图法对受单因素影响的纯油井，一般可得出较准确的判断结论（图1） 但对受自喷因素影响或中上部油管漏失井，诊断准确性会大大降低。根据油套压是否平衡可以诊断油管是否漏失。 三、油井无泵效原因及分析

组合杆柱油井最大下泵深度的线性图解法

收稿日期:2002-10-12 作者简介:黄满良(1965-),男,河北卢龙人,高级工程师,1986年毕业于上海华东化工学院流体机械专业,目前从事采油 工艺、工具及井下工具的研究工作。 文章编号:1001-3482(2003)03-0014-05 组合杆柱油井最大下泵深度的线性图解法 黄满良1,张广叶2,李国韬1,张 妍1,刘世强1,韩 莉1 (1.大港油田集团钻采工艺研究院,天津300280;2.中国石油大港石化公司,天津300280) 摘要:抽油井的最大下泵深度除与油井本身深度、 油管强度、液面位置等有关外,还与抽油杆强度、抽油机所能承受的最大悬点载荷以及抽油机曲柄轴所能承受的最大扭矩有关,而理论推导表明,满足以上3个参数的关系式,都 是组合抽油杆柱中各种抽油杆长度的线性关系式,据此,现文结合大港油田王27区块油井组实际,通过推导计算和讨论绘制出一张同时满足以上3个参数的线性关系曲线。利用此图可非常简便地进行杆柱强度校核和计算下泵深度。 关键词:抽油杆;抽油泵;深度;线性;图解中图分类号:T E933102 文献标识码:A Linear graphic method of the maximum pumping in depth of integral string well HUANG M an -liang 1,ZHANG Guang -ye 2,LI Guo -tao 1,ZHANG Yan 1,LIU Sh-i qiang 1,HAN Li 1 (1.Dr illing and Pr oduction Research I nstitute of Dagang O ilf ield Group Comp any ,300280T ianj in,China; 2.D agang Petr ochemical Company of CN PC.,300280T ianj in,China ) Abstract:In addition to w ell depths,tubing strength and fluid level position,the maximum pumping in depth of pumping w ell also depends on the following three parameters:pum ping rod strength,the maximum landing top load supported by pum ping unit,and the m ax imum torque supported by crank shaft of pum ping unit.But the theoretical inference indicates,the formula w hich meets the above three parameters is also linear formula of v ar-i ous pum ping rod length among integral string.Hereby,based on factual status of a certain blocks .well group of Dagang Oilfield,this paper drafts a linear drawing which sy nchronously meets the above three parameters by in -ductive calculation and discussion.With the help of this draw ing,the string strength can be checked conveniently and the depths of pumping -in can be calculated. Key words:sucker rod;oil w ell pump;depth;linear;g raphic 为适应高凝高粘油藏开发的需要,国内外各油田相继采用各种工艺技术(如,超声波降粘、强磁防蜡等工艺技术)以解决举升困难的问题,采用空心抽油杆注入热流体和化学药剂也是目前的常用方法之一。空心抽油杆的出现使采用多级抽油杆组合杆柱的情况比以前明显增多,这就使载荷计算、强度校核以及抽油泵下入深度的确定变得复杂。而抽油井的最大下泵深度除与油井本身深度、油管强度、液面位置等有关外,还与抽油杆强度、抽油机所能承受的最大悬点载荷以及抽油机曲柄轴所能承受的最大扭矩有关,而满足以上3个参数的关系都是组合抽油杆 柱中各种抽油杆长度的线性关系,笔者以大港油田王27区块采用空心抽油杆热载体采油工艺油井组为例,对3个参数的关系进行讨论。大港油田王27区块油井组选用CYJ12-5-73HB 型抽油机,拟采用空心抽油杆热载体采油工艺,冲程s =5m ,冲次n =4min -1,选用<44mm 整筒抽油泵,50e 时,产 液粘度G 为79.93mPa #s,产液密度为900kg/m 3 ,泵沉没度为400m,井口回压为0.7MPa;D 级实心抽油杆最小抗拉强度R bsmin =793M Pa,D 级空心抽油杆最小抗拉强度R bhmin =750M Pa 。 抽油井杆柱结构设计为<36mm @6mm 空心 2003年第32卷 石油矿场机械 第3期第14页 OIL FIELD EQUIPMENT 2003,32(3):14~18

浅谈如何提高抽油机井泵效延长检泵周期

浅谈如何提高抽油机井泵效延长检泵周期 发表时间：2019-04-30T17:59:34.890Z 来源：《基层建设》2019年第6期作者：姜松1 谢仕洪2 宋晶鑫3 [导读] 摘要：本文针对抽油机井冲次快慢对抽油杆、油管、抽油泵使用寿命有哪些制约关系，从而得出降低冲次是延长检泵周期的途径之一；其次针对调整抽油机井冲程大小，观察产量，功图的变化，从而达到提高泵效的目的。 1大庆油田有限责任公司第五采油厂第一油矿九区一队；2大庆油田有限责任公司第五采油厂生产维修大队加工车间；3大庆油田有限责任公司第五采油厂第二油矿 摘要：本文针对抽油机井冲次快慢对抽油杆、油管、抽油泵使用寿命有哪些制约关系，从而得出降低冲次是延长检泵周期的途径之一；其次针对调整抽油机井冲程大小，观察产量，功图的变化，从而达到提高泵效的目的。 关键词：提高；泵效；延长检泵周期 1：抽油机井冲次与检泵周期的关系 抽油机冲次是指抽油泵活塞在工作筒内每分钟往复运动的次数。目前抽油机井冲次多为4次\分，6次\分，8次\分，其它有9次\分。从定义上可以推算，以8次\分为例，理想状态下（无其它因素影响），1分钟活塞在泵筒内往复8次，一天为8×1440=11520次\天，一年为11520×365=4204800次\年，所以冲次越快，活塞往复次数越频繁，设备磨损程度越严重，检泵几率越高，检泵周期越短。 检泵原因主要为杆管偏磨断脱，油管漏失，抽油泵漏失。下面结合实际针对快冲次（8次\分以上）的井对杆、管、泵有哪些影响进行分析。 1.1.抽油杆 抽油杆位于油管内，连接活塞，与它同时做上下往复运动，将液体抽到地面，在此过程中，造成抽油杆杆断偏磨主要有两个力的影响，一个是抽油杆本身的弹性力。由于抽油杆是一种弹性体，当驴头开始上行时，游动阀关闭，液柱载荷作用在柱塞上，使抽油杆发生弹性伸长。下冲程开始时，吸入阀立即关闭，液柱载荷由抽油杆柱逐渐移到油管上，使抽油杆缩短。因此抽油杆在这种伸长-缩短-伸长的变化过程中，容易出现杆断脱现象，冲次越快，这一过程越频繁，断脱的出现几率越高。 另一个力是抽油杆在上下行过程中存在法向力。抽油杆随着活塞向上下运动时，游动凡尔打开，固定凡尔关闭，由于抽油杆线性运动，抽油杆会向油管一侧移动，造成杆管偏磨。同样，冲次越快，抽油杆往复次数越频繁，抽油杆柱上的法向力也越频繁，检泵次数也频繁，周期越短。 1.2.油管 油管上接油管挂，下连接抽油泵，起到密闭液体的作用。在抽汲过程中，油管本身及各连接处必须是密封完好，否则液体会在漏失处流出，就是所说的油管漏失或断脱。其原因有两点，一是上面提到的，下冲程开始时，吸入阀立即关闭，液柱载荷由抽油杆柱逐渐移到油管上，油管伸长；相反上冲程时，油管缩短。油管频繁的伸长-缩短-伸长，增加了断脱几率。二是受到抽油杆对油管壁的磨损，造成管壁越来越薄，最终磨漏。所以，油管的漏失、断脱仍与冲次快慢有直接关系。 1.3.抽油泵 抽油泵位于杆管的最下部，可以作为抽油机井下部分的心脏。它通过固定阀、游动阀交替开关完成进液和排液过程，使液体源源不断的流向地面。固定阀和游动阀主要由钢球、球座组成，每次开关，钢球都会撞击球座一次，活塞完成上下往复运动一次。长时间的撞击，钢球与球座就会不密封，球座会出现麻点和小坑，使得泵漏失越来越严重。 2：抽油机井冲程与泵效的关系 抽油机冲程是指抽油机工作时，光杆在驴头的带动下作上、下往复运动，光杆运动的最高点和最低点之间的距离。也可以理解为活塞在泵筒内移动的距离。如果不考虑杆管的伸长，活塞在泵筒内移动的距离和光杆运动的最高点和最低点之间的距离是相等的。但是一般情况下柱塞冲程小于光杆冲程，它是造成泵效小于1的重要因素。抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩愈大，柱塞冲程与光杆冲程的差别也愈大，泵效就愈低，这是影响泵效的原因之一。 原因之二：多数油田在深井泵开采期，都是在井底流压低于饱和压力下生产的，即使在高于饱和压力下生产，泵口压力也低于饱和压力。因此，在抽汲时总是气液两相同时进泵，气体进泵必然减少进入泵内的液体量而降低泵效。当气体影响严重时，可能发生“气锁”，即在抽汲时由于气体在泵内压缩和膨胀，使吸人和排出阀无法打开，出现抽不出油的现象。 通常采用充满系数β来表示气体的影响程度，充满系数β表示了泵在工作过程中被液体充满的程度。β愈高，则泵效愈高。泵的充满系数与泵内气液比和泵的结构有关。因此，在保证柱塞不撞击固定阀的情况下，尽量减小防冲距，以减小余隙。所以抽油机尽量满足满冲程，提高泵的充满系数，提高泵效。 3：结论 3.1.抽油机冲次是否合理，直接关系着检泵周期长短。特别是冲次超过8次/分（包括8次/分）的抽油机井，很容易出现杆管偏磨断脱，泵漏，首先我们要分析好每次作业跟踪结果，及时做好参数调整工作，避免出现多次返工作业。 3.2.对于目前冲次高于8次/分（包括8次/分），作业特别频繁、杆管问题多的抽油机井，首要工作应下调一级冲次。 3.3.针对抽油机井提高泵效而言，首先要考虑调大冲程，减少冲程损失，减少气体影响，增加泵的充满系数，达到提高泵效的目的。

抽油机井典型示功图分析

抽油机井典型示功图分析 学习目的：抽油机井典型示功图是采油技术人员在多年的生产实践中总结出来的，大多数具有一定的特征，一看就可直接定性的示功图。把这些具有典型图形特征的例子作为生产现场初步判断抽油机井泵况的参考依据，也是综合分析实测示功图的第一步。通过对本节的学习，使分析者能以此为参考，对具有典型特征的示功图做出准确的定性判断。 一、准备工作 1、准备具有典型特征的示功图若干； 2、纸，笔，尺，计算器。 二、操作步骤 1、把给定的示功图逐一过一遍，按所理解的先初步给示功图定性定类。 第一类：图形较大，除去某一个角外就近似于平行四边形的示功图——即抽油泵是在工作的示功图； 第二类是图形上下幅度很小，两侧较尖的示功图——即抽油泵基本不工作的示功图； 第三类示功图：特征不明显的示功图——即最难直接定性的示功图。 2、按定类详细分析判断。 三、实测示功图分析解释 为了便于分析，我们先从图形受单一因素影响的典型示功图着手。所谓典型示功图：就是指某一个因素的影响十分明显，其形状代表了该因素影响下示功图的基本特征。然后把典型示功图与实测示功图对比分析，以阐明分析方法和各类图形的特征。最后提出相应的整改措施。用对比相面法把实测示功图与理论示功图形状进行对比，看图形变化，分析泵的工作状况。 1、泵工作正常时的示功图 所谓泵的工作正常，指的是泵工作参数选用合理，使泵的生产能力与油层供油能力基本相适应。其图形特点：接近理论示功图，近似的平行四边形。这类井其泵效一般在60%以上。

图中虚线是人为根据油井抽汲参数绘制的理论负载线，上边一条为最大理论负载线，下边一条为最小理论负载线。现场常常把增载线和减载线省略了。 2、惯性载荷影响的示功图 在惯性载荷的作用下，示功图不仅扭转了一个角度，而且冲程损失减少了，有利于提高泵效。示功图基本上与理论示功图形状相符。影响的原因是：由于下泵深度大，光杆负荷大，抽汲速度快等原因在抽油过程中产生较大的惯性载荷。在上冲程时，因惯性力向下，悬点载荷受惯性影响很大，下死点A上升到A′，AA′即是惯性力的影响增加的悬点载荷，直到B′点才增载完毕；在下冲程时因惯性力向上使悬点载荷减小，下死点由C降低到C′，直到D′才卸载完毕。这样一来使整个示功图较理论示功图沿顺时针方向偏转一个角度，活塞冲程由S活增大到S′活，实际上，惯性载荷的存在将增加最大载荷和减少最小载荷，从而使抽油杆受力条件变坏，容易引起抽油杆折断现象。 整改措施： 1、减小泵挂深度，以减轻光杆负荷。 2、降低抽油机的抽汲参数，减小惯性力。 3、振动载荷影响的示功图 分析理论示功图可知，液柱载荷是周期性作用在活塞上。当上冲程变化结束后，液体由静止到运动，液柱的载荷突然作用于抽油杆下端，于是引起抽油杆柱的振动。在下冲程，由于抽油杆柱突然卸载也会发生类似现象。 振动载荷的影响是由抽油机抽汲参数过快，使抽油杆柱突然发生载荷变化而引起的振动，而使载荷线发生波动。 整改措施： 降低抽油机的抽汲参数，减小惯性力。 4、泵受气体影响的示功图

抽油机井泵况变差的因素分析与防范对策

抽油机井泵况变差的因素分析与防范对策 抽油井的泵效是有杆抽油设备利用效率的重要指标，提高泵效对于实际生产有重大意义。深井泵泵效的高低反映了杆、管、泵性能的好坏及抽油参数的选择是否合适等。油井泵效受砂、蜡、原油粘度、气体等因素影响。在生产过程中，主要依靠视泵效来判断油井生产是否正常。 一、抽油机井泵况变差的因素分析 1.1固定凡尔和游动凡尔漏失。固定凡尔和游动凡尔的漏失、管漏、油管丝扣的配合、泵筒活塞的间隙过大等等。 （1）油管螺纹丝扣漏失。在抽油机井的生产过程中，油管螺纹的工作性能对管柱的工作能力有着重要的影响。作业施工时，由于现有条件的限制，油管接箍与管体很难保持精确的同轴度，在上、卸丝扣的过程中，会对油管丝扣产生不同程度的磨损，若此时油管剌洗不净，螺旋副内夹入杂质，会对丝扣造成磨损，每次施工作业都会对丝扣产生较大的损伤，所以油管丝扣漏失也是一个累积损伤的过程。 1.2作业施工质量差。作业施工时，在油管上扣过程中，由于游动滑车上提单根油管时的惯性作用，油管上部将呈不同程度的轻微摆动，使得游动滑车、油管、井口三点不对中，内外螺纹对中性差，同轴度较低，上扣时易对丝扣造成累计损伤，且作业次数越多损害程度越大。此类油管下井后，因涂抹了丝扣密封脂，生产一段时间后，由于管柱受载荷和介质的作用，在压差的作用下，井液将沿着丝扣密封能力较差的部位扩散，易造成丝扣处不同程度的漏失。此外，目前施工时对油管丝扣的鉴定仅限于锥度检测，缺乏一定的科学性，易将一些无明显破损的丝扣下入井内，因涂抹了密封脂，油管打压时也许无明显变化，但生产一段时间后，易使泵效下降，泵况变差。 1.3振动载荷的影响。在正常工作状态下，油管螺纹处于弹塑性工作状态，主要承受轴向拉伸力、径向挤压应力和环向应力的作用。

抽油泵用途及分类

抽油泵用途及分类 发布：多吉利来源：https://www.wendangku.net/doc/f812343879.html, 减小字体增大字体 抽油泵用途及分类 一、抽油泵工作特性 （一）抽油泵工作原理 抽油泵主要是由泵筒、柱塞、进油阀（吸入阀或固定阀）、出油阀（排出阀或游动阀）组成。上冲程时，柱塞下面的下泵腔容积增大，压力减小，进油阀在其上下压差的作用下打开，原油进入下腔，与此同时，出油阀在其上下压差的作用下关闭，柱塞上面的上泵腔内的原油沿油管排到地面。同理，下冲程时，柱塞压缩进油阀和出油阀之间的原油。关闭进油阀，打开出油阀，下泵腔原油进入上泵腔。柱塞一上一下，抽油泵完成了一次循环。如此周而复始，重复进行循环。 （二）抽油泵工作特点和要求 抽油泵的工作原理和通用的往复泵相同，但因工作条件不同，在其结构和工作参数等方面具有特殊性。 （1）抽油泵的外径受井眼尺寸的限制，只能是立式结构。在冲次相同的情况下，要增加泵的排量，就得增大泵的冲程长度，加长泵的尺寸。 （2）抽油泵在井下工作，有的需要装在3000多米深处，这样，柱塞上下压差增大，要维持柱塞与泵筒间隙的密封性和耐磨性，提高泵效和延长使用寿命，就需要耐压泵筒和较长的柱塞。 （3）抽油泵的工作和使用周期，受抽油杆强度和刚度的影响，如油杆变形和震动，影响柱塞有效冲程长度和泵工作的平稳性。 （4）抽油泵在恶劣环境下连续工作，如油井含气、含砂，介质腐蚀、结垢，高压、高粘度和随着井的深度有较大的温度变化等。 根据抽油泵的上述特点，对抽油泵有以下要求： （1）要有足够的强度和较好的密封性。 （2）要求工作可靠，寿命长。对阀、柱塞、泵筒等要从结构、材质、加工质量和热处理工艺等方面，严格要求，提高耐磨性和抗腐性，这样可减少抽油泵的非生产时间，降低采油成本。 （3）要有高的生产率和泵效。 （4）要求安装、修理和使用方便。

抽油机井参数调整方法

抽油机井参数调整方法 摘要：给出了抽油机井调整参数方法及调参依据，坚持采用长冲程、慢冲次、合理泵径效果较好。当地层压力高于原始压力，可以上调参数；当地层压力低于原始压力甚至低于饱和压力，可以下调参数。抽油系统效率随流压的增加而呈下降趋势。对于正常抽油机井，注意保持适当的流压值，可使抽油机高效运行。依据流压与泵效，流压与系统效率的关系，确定合理流压范围为3-6 MPa，满足生产的要求。 关键词：抽油机井；调参方法；合理流压 合理调整工作参数是充分发挥油井的生产能力，使动液面和流压保持一定的合理范围之内，并使消耗的能量最小，做到高产低耗[1，2]。抽油机井的抽汲参数不完全是合理的，对动液面低，示功图气体影响或供液不足的井，应在条件允许的情况下量化调整参数。 1 调整参数依据 合理调整工作参数，应该具备和油井情况相适应的合理生产压差、合理流压及调参预测方法。 （1）合理生产压差。由于受措施效果、流体性质、油层污染等因素的影响，抽油泵对生产压差的适应性是不同的。通常认为合理的生产压差应控制为2.5-6.5 MPa。但有些井虽然流压低、生产压差大，但示功图分析正常，而流压接近合理，示功图分析却出现气体影响或供液不足的现象，见表1。由表1可知，B、C、D 口井的流压对比，C井最低，但C井示功图正常，另外，B、D 井流压比C井高，但抽油泵出现了气体影响或供液不足的现象。C井的静压接近于原始地层压力水平，供液能力较为充足，原油不会从地层状况下分离出来，抽油泵没有气体影响情况。所以，对于地层压力较低（特别是低于饱和压力）的井时，可以通过调小参数，提高地层压力，保持油井的生产能力。统计调小参数的11口井，日产液量由518 t上升到535 t，静压由10.08 MPa上升到10.71 MPa，流压由3.84 MPa 上升到4.07 MPa，抽油机井泵效由39.4%上升到43.4%，这些井的压力比原始地层压力（11.9 MPa）低1.08 MPa，饱和压力为10.5 MPa。调参前，总压差为-1.62 MPa,地饱压差为-0.22 MPa，生产压差为6.2 MPa，由于地饱压差为负值，在井底必然出现脱气现象或者脱气比较严重，使抽油泵工作较为困难，所以在调参后，产量、压力、泵效普遍上升，效果较好。 表1 抽油机井数据对比 井号时间原始地层压力 （MPa）合理流压 （MPa）实测静压

抽油机井泵况变差原因探讨

抽油机井泵况变差原因探讨 1 泵效下降原因分析 1.1 油管螺纹丝扣漏失的影响 在抽油机井的生产过程中，油管螺纹的工作性能对管柱的工作能力有着重要的影响。作业施工时，由于现有条件的限制，油管接箍与管体很难保持精确的同轴度，在上、卸丝扣的过程中，会对油管丝扣产生不同程度的磨损，若此时油管剌洗不净，螺旋副内夹入杂质，还会造成磨粒磨损，每次施工作业都会对丝扣产生较大的损伤，所以油管丝扣漏失也是一个累积损伤的过程。 1.1.1施工因素的影响 作业施工时，在油管上扣过程中，由于游动滑车上提单根油管时的惯性作用，油管上部将呈不同程度的轻微摆动，使得游动滑车、油管、井口三点不对中，内外螺纹对中性差，同轴度较低，上扣时特别是用液压钳上扣时，易对丝扣造成累计损伤，且作业次数越多损害程度越大。此类油管下井后，因涂抹了丝扣密封脂，整体打压时压力不降或下降不明显，但生产一段时间后，由于管柱受复杂载荷和介质的作用，在压差的作用下，井液将沿着丝扣密封能力较差的部位扩散，易造成丝扣处不同程度的漏失。 1.1.2振动载荷的影响 在正常工作状态下，油管螺纹处于弹塑性工作状态，主要承受轴向拉伸力、径向挤压应力和环向应力的作用。减缓交变载荷的影响，我们对部分抽油机井采取了锚定措施，但抽油杆在运行过程中易产生弹性振动，在一个冲程中单程振动3-4次，其弯曲一次将对油管产生一次冲击。对于冲次较高的抽油机井，其振动载荷较大，对油管及丝扣的冲击力较强。从井口至一千多米深度的管柱被悬挂着，每个接箍都必须支撑下面悬挂管柱的重量，由于振动载荷、交变载荷等各种因素的影响，即使对油管实施了锚定，也会对螺纹丝扣产生一定程度的

抽油泵、油管基本知识

抽油泵基本知识 1、柱塞与泵筒配合（1）尺寸配合要求及范围（公差范围），ⅠⅡⅢ级分 别是什么数值？答：所有规格泵的泵筒公差都是D05.0 +，柱塞公差都 ,同以基本尺寸的泵筒、柱塞直径（mm）从基本尺寸开始递是d0 013 - .0 减0.025mm形成间隙，即d1=D-0.025、d2=D-0.075 d3=D -0.075．．．．．． 泵的等级一般分为ⅠⅡⅢ级等，不同等级表示间隙的大小，不代表泵的制造质量。Ⅰ级泵的间隙为0.025～0.038 Ⅱ级泵的间隙为0.050～0.063 Ⅲ级泵的间隙为0.075～0.088 （2）和漏失量有什么关系及影响？ 答：各种间隙抽油泵的最大漏失量见GB/T18607-2001 64页配合间隙最大漏失量推荐值。 采用较大间隙、润滑性好、摩擦阻力小，但漏失量大、采油效率低。采用过小间隙，润滑性差、柱塞与泵筒易磨损，缩短泵使用周期，甚至卡泵。 （3）含沙量高的油井为什么要用Ⅰ级泵？ 答：为了防止固体颗粒（如石英砂、粘土、金属颗粒等）进入泵筒和柱塞的环形间隙之间，形成卡阻。 对于含沙井，如沙粒很粗，且井液粘度较小，推荐使用Ⅰ级抽油泵。 （4）防沙泵、长柱塞泵和等径较多为什么？ 随着原油开采力度的加大，油井出沙越来越严重，导致了抽油泵砂磨、砂埋和砂卡，严重影响了油井的正常使用。因此各油田较多地采用长柱塞抽油泵，长柱塞防砂卡抽油泵和等径抽油泵来进行开采。 （5）带“刮沙杯”的抽油泵用在什么地方效果最好？ 刮砂杯抽油泵主要用于含砂量较大及结蜡，结垢油井。 2、柱塞表面硬化处理一般有那些工艺？喷镍和镀铬各有什么特点？ 柱塞表面硬化处理一般有喷焊和镀铬两种工艺。 喷焊柱塞在硬层厚度、结合强度、耐磨、抗腐蚀和易形成油膜等方面都优于镀铬柱塞，且与碳氧共渗泵筒、镀铬泵筒，镍磷镀泵筒都能构成良好的匹配，使用日渐广泛。 3、泵筒内壁硬化处理有几种工艺？碳氮共渗（或渗碳）、镀铬、镀镍各有什么特点？处理厚度和加工后厚度分别是多少？硬层厚度为什么不宜过

防冲距对抽油机井泵效的影响分析_朱君[1]

doi:10 3969/j issn 1006-6896 2009 10 033 防冲距对抽油机井泵效的影响分析 朱君 高源 王慧(大庆石油学院) 摘要:建立了抽油泵正常工作过程中的 力学模型,根据抽油杆的弹性伸长量,计算 了防冲距的合理取值,从而改善了抽油泵防 冲距设计中常因采用经验值而使泵效降低的 问题。结合抽油泵泵阀的开启条件,推导了 抽油泵柱塞的滞后位移,进而得到抽油泵在 一定杆管泵组合下的排量系数及防冲距对泵 效的影响关系式,为合理确定防冲距提供了 依据。 关键词:抽油杆;受力分析;防冲距; 泵效 在有杆泵采油生产中,影响抽油泵泵效的因素主要有杆管柱的伸缩、井液中的含气量、泵的充满度及漏失等[1]。由于余隙空间的存在,使得泵在抽油过程中,余隙空间被弹性能大的气体所占据,致使上冲程时泵的固定凡尔开启滞后或根本打不开(气锁),井液进泵数量减少甚至进不了泵,极大地影响了抽油效率。而且余隙越大,余隙内残留气体越多,则气体影响越大,造成有效冲程越小,泵效越低。在高油气比油田的有杆泵采油中这种影响尤为明显。目前人们主要从增加泵的沉没度、加大冲程、降低冲次等方面进行研究[2],以提高抽油泵效率。本文通过对抽油杆的受力状况及其弹性变形量的分析,研究合理的余隙容积,以提高泵效。 1 防冲距的理论分析 在抽油泵抽汲循环的上、下冲程过程中,液柱的重力从固定凡尔上转到游动凡尔上,使抽油杆柱和油管交替加载和卸载。因静液柱重力引起的抽油杆柱和油管柱在工作过程中发生弹性伸长,使抽油杆下冲程时下移的距离大于实际冲程的长度,故防冲距的目的主要是考虑到抽油杆在轴向拉力的作用下会伸长,避免杆柱与泵筒底部发生碰撞而上提的一定距离,杆柱的实际伸长量一般都小于所提距离,所以活塞的实际冲程也小于理论冲程。 1 1 抽油杆受力分析 根据抽油杆柱在工作过程中的受力状态,建立力学模型(见图1)。由采油工艺[3-4]可知杆柱所受合力为 F r=W r+W fd+W rd =(1-0 127 f)W r+W r+ W f)a/g 式中W r为抽油杆柱在液体中的自重(kN); W rd为抽油杆柱动载荷(kN);W fd为液柱动载荷(kN); f为井液密度(kg/m3);W r为抽油杆柱自重(kN);W f为作用于柱塞环形面积上的液柱重量(kN);a为抽油杆加速度(m/s2); 为泵杆管的截面差之比, =(A p-A r)/(A i-A r);A i为油管内径的流通面积(m2);A p为柱塞面积(m2);A r为抽油杆截面积(m2) 。 图1 抽油杆力学模型 1 2 防冲距的计算 防冲距的大小主要取决于抽油杆柱的弹性变形量,且抽油杆柱伸长量 l计算公式为 l=F r L r(A r E) 荷。该方案流程简单,不需要液烃泵,只需将上一级产生的凝液节流后返回前一级即可,而且外输气的烃露点容易控制。 新增丙烷制冷系统,在电力能够满足需要时,应采用电机驱动。若电力不能满足可采用燃气发动机驱动螺杆制冷压缩机,缺点是燃气发动机噪音大,易损部件多,维修工作量大。 (3)分子筛再生气流程的改造方案。原设计的分子筛再生气返回压缩机四段入口,这造成了含硫化合物的再循环及设备的腐蚀。本次改造将再生气直接外输电厂或作为燃气轮机、加热炉燃料,不再返回压缩机入口。 (栏目主持 张秀丽) 60 油气田地面工程第28卷第10期(2009 10)