姬塬油田堡子灣南區(qū)抽油泵效提升方法探討

汪鋒軍

（中石油集團(tuán)公司長(zhǎng)慶油田分公司采油九廠五谷城采油作業(yè)區(qū)，陜西 延安 717600）

姬塬油田堡子灣南區(qū)抽油泵效提升方法探討

汪鋒軍

（中石油集團(tuán)公司長(zhǎng)慶油田分公司采油九廠五谷城采油作業(yè)區(qū)，陜西 延安 717600）

姬塬油田堡子灣南區(qū)為典型的低壓低滲油田，開采層位以長(zhǎng)4+5、長(zhǎng)6，為主，其中長(zhǎng)4+5伴生氣含量大，且?guī)r石致密，油層滲透率較低，單井自然產(chǎn)能低，因此影響我區(qū)泵效的主要因素為氣體影響和油井自然產(chǎn)能低。本文提出影響我區(qū)泵效的因素有氣體影響、地層供液不足、沖程損失及漏失等，并制定了相應(yīng)的治理措施，使我區(qū)泵效從2010年的23．7%，提升至2011年10月的29．8%，收到了較好的效果。

泵效；氣體影響；沖程損失；漏失；供液不足

一﹑影響我區(qū)泵效原因分析

1氣體影響：

目前我區(qū)都是在井底流壓低于飽和壓力下生產(chǎn)的，因此，在抽汲過程中，總是氣液兩相同時(shí)進(jìn)泵，氣體進(jìn)泵必然減少泵內(nèi)的液體量而降低泵效。通常采用充滿系數(shù)β來表示氣體的影響程度，β越高泵效越高。β=Vo/Vp Vo——上沖程活塞讓出的容積；Vp——下沖程吸入泵內(nèi)的液體量。

用R表示泵內(nèi)氣液比，K表示余隙比，則可推出：β=（1-KR）/（1+R）。由此公式可看出K值越小β越大，因此要增大泵效，盡量減小防沖距以減小余隙。其次R越小β就越大要降低氣油比，可增加泵的沉沒度，使原油中的自由氣更多的溶于油中。另外使用井下氣錨以減少氣體進(jìn)泵。

圖1是我作業(yè)區(qū)各站沉沒度與泵效的關(guān)系曲線，由圖可以看出沉沒度越高泵效越大。

2沖程損失

抽油機(jī)工作過程中的沖程效率由兩部分組成，一是抽油桿及油管在液柱重量下產(chǎn)生彈性伸長(zhǎng)減少柱塞行程．二是由于抽油桿的慣性力使柱塞行程增加．沖程效率由下式計(jì)算：

抽油桿和油管柱承受著交變負(fù)荷而致彈性伸長(zhǎng)。使抽油泵柱塞行程減少，其量由下式計(jì)算：

抽油桿的慣性載荷對(duì)柱塞沖程的增加量由下式計(jì)算：

抽油桿在上死點(diǎn)和下死點(diǎn)的慣性負(fù)荷為：

根據(jù)以上公式可以計(jì)算出沖程﹑泵徑與泵效的關(guān)系曲線：

由圖2可以看出沖程與泵徑對(duì)泵效均有影響，沖程越大泵效越高，泵徑越小泵效越高，因此現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)時(shí)盡量選用小泵徑﹑大沖程才能使泵效有效的提高。

3漏失影響

抽油泵漏失降低了油井產(chǎn)量從而使泵效降低，漏失量由下式計(jì)算：

泵的漏失包括柱塞與泵工作筒的間隙漏失﹑游動(dòng)及固定閥漏失。由公式可以看出泵徑越大，漏失量越大泵效越低，泵掛越大，柱塞兩端承受的液柱壓差越大，漏失越嚴(yán)重，泵效越低，其次泵筒與柱塞的間隙是影響泵漏失的主要原因。由于我區(qū)井況較復(fù)雜油井結(jié)垢﹑結(jié)蠟比較嚴(yán)重，部分老井腐蝕嚴(yán)重，從檢泵情況看因砂﹑蠟﹑垢造成泵漏失的較多，由于腐蝕造成球座及凡爾出現(xiàn)坑點(diǎn)和凹槽的也時(shí)有發(fā)生，這些都會(huì)造成漏失影響泵效。

4供液不足影響

我區(qū)屬典型的低壓﹑低滲油田，油層供液不足單井產(chǎn)量低，因此泵效提升較困難。我區(qū)年初液量小于1方的井有98口，平均沉沒度23米，平均泵效僅12.0%。由于供液跟不上，液體還未來的及充滿泵筒，活塞就開始下行，出現(xiàn)充不滿的現(xiàn)象，而降低泵效。

圖1

圖2

圖3

二﹑提升泵效措施

1氣錨﹑定壓放氣閥的應(yīng)用，同時(shí)使防沖距調(diào)至最小，多措并舉減小氣體對(duì)泵效的影響

①氣錨的使用效果

重力沉降螺旋氣錨的使用，該氣錨把普通氣錨的直形中心管改變?yōu)閹菪龘醢宓闹行墓?，進(jìn)入中心管的液流方向由原來的垂直向下改變?yōu)槁菪较陆担虼瞬坏淖兞艘毫鞣较?，增大了氣液速度差，而且變相的增加了中心管長(zhǎng)度，延長(zhǎng)了油氣分離時(shí)間，使氣液有足夠的空間和時(shí)間很好的實(shí)現(xiàn)油氣分離，提高分離效果。 我區(qū)針對(duì)氣體影響較嚴(yán)重的38井次使用這種氣錨，收到了很好的效果。

②定壓放氣閥使用效果

為了增大液體進(jìn)泵壓力，減少溶解氣逸出，我區(qū)引進(jìn)定壓放氣閥75套，分別按裝在55個(gè)井組上。根據(jù)不同油井井況選定合理套壓，當(dāng)套管壓力超過設(shè)定的套壓時(shí)，氣閥打開使套管氣進(jìn)入采油樹泄壓，當(dāng)套管壓力小于預(yù)設(shè)壓力時(shí)，氣閥關(guān)閉，通過此循環(huán)過程來為套管氣定壓，保證合理的生產(chǎn)壓差，有效的防止原油中溶解氣的逸出，提高了泵效。

③調(diào)小防沖程，減小余隙增大泵效

對(duì)測(cè)井資料及時(shí)分析，發(fā)現(xiàn)受氣體影響的井及時(shí)調(diào)整放沖距至最小，以增大泵效。

2減載器﹑油管錨的試驗(yàn)最大程度減小沖程損失

①減載器的使用效果

我區(qū)目前下減載器的井一口，試驗(yàn)效果良好。使用后最大載荷從63.3KN↓46.9KN，最小載荷從48.6KN↓29.2KN，效果較好，明年對(duì)泵深超兩千米井推廣使用。

②使用油管錨將油管下端固定消除油管伸縮，從而減少?zèng)_程損失，提高泵效。

3開展防蠟﹑防垢﹑防腐工作減小抽油泵漏失量

①防蠟筒使用效果

2010年我區(qū)對(duì)結(jié)蠟嚴(yán)重井下入防蠟筒，使用后最大載荷↓4KN,最小載荷↓3KN,結(jié)蠟速度明顯減緩，泵效提升6.65%。效果較好，明年將推廣使用。

②防垢﹑防腐使用效果

我區(qū)部分井結(jié)垢﹑腐蝕較嚴(yán)重，造成球閥密封不嚴(yán)而漏失。為了治理這一現(xiàn)狀，引進(jìn)固體防垢塊﹑防垢管，還通過油套環(huán)形空間投加阻垢劑。2010年我區(qū)共使用防垢管3井次，防垢塊5井次，60口井投加阻垢劑，多措并舉使油井漏失減少。另外為防止油管﹑泵筒及球座的過快腐蝕使用鋅陽極油管保護(hù)器。

4強(qiáng)化注水保證地層壓力

針對(duì)部分井液量不足1方，通過討論決定對(duì)我區(qū)37口注水井配注上調(diào)82方/天，調(diào)后不到一個(gè)月其周圍對(duì)應(yīng)油井液量有所增加，效果較明顯。

5根據(jù)油藏供液規(guī)律調(diào)整抽汲參數(shù)做到供排協(xié)調(diào)生產(chǎn)。

為了提高泵效，對(duì)液量低于2.5方的井集中治理，先后對(duì)216口井進(jìn)行調(diào)小參數(shù)；對(duì)28口井進(jìn)行間開，調(diào)參后泵效提高了19.3%。另外對(duì)35口井換小泵徑生產(chǎn)，泵徑由38↓28mm，泵效由11.7%↑21.0%。治理后全區(qū)泵效從17.1%↑31.0%，見圖3。

三﹑體會(huì)與認(rèn)識(shí)

1我區(qū)為低滲透區(qū)，油藏巖石致密流體滲流阻力較大，要提高泵效應(yīng)加強(qiáng)注水政策，保證充足的地層能量。對(duì)儲(chǔ)層巖石致密無法達(dá)到產(chǎn)能的油井采取酸化﹑壓裂等措施。

2對(duì)液量較低的井制定合理的調(diào)參間開制度，做到油層與抽油泵協(xié)調(diào)工作，以提高泵效。

3對(duì)受氣體影響嚴(yán)重的井，采用氣錨及定壓放氣閥減少進(jìn)泵氣量提高抽油泵效，日常工作中發(fā)現(xiàn)受氣體影響的井可采取調(diào)小防沖距﹑套管放空等方式生產(chǎn)。

4引進(jìn)新工藝新技術(shù)，如載載器﹑油管錨等最大程度減少柱塞沖程損失，以提高抽油泵效。

5加強(qiáng)井筒五防治理工作，減少油井砂﹑蠟﹑垢卡泵﹑漏失幾率，嚴(yán)格抽油泵維修和試壓管理，提高井下作業(yè)和抽油泵維修質(zhì)量減少泵的漏失量。

6通過各種措施使我區(qū)的泵效由2011年初的23.7%提升至2011年9月份的30.3%，收效較大，明年將繼續(xù)加強(qiáng)各項(xiàng)措施，爭(zhēng)取早日將我區(qū)泵效提升至41%。

[1]張琪．采油工程原理與設(shè)計(jì)[M]．中國(guó)石油大學(xué)出版社出版，2006．

[2]洪世鐸．油藏物理基礎(chǔ)[M]．北京石油工業(yè)出版社，1989．

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