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

冲击，此类井生产一段时间后，对于螺纹偏差较大或丝扣泄漏通道不严的联接部位，易造成漏失。振动载荷随冲次的增加而增大，这也是冲次较高井泵况易变差的主要原因。

对于老井油管来说，生产一段时间后，丝扣产生不同程度的漏失是一种较常见的现象，但现场很难确定油管的漏失状态，其通常的表现是随着生产时间的延长，泵效逐渐下降，沉没度逐渐上升，功图无明显漏失显示，蹩泵时压力可蹩至3Mpa左右，但压降通常大于

0.9Mpa。

1.2 低流压对泵效的影响

当流压低时，泵吸入口压力较低，气液比上升，泵筒内的游离气体增加，致使泵的充满系数降低。以下冲程为例，当杆柱下行时，在柱塞下方的泵筒内含有泵进口压力下的压缩性混合物，使柱塞下行时游动凡尔不能马上开启，因为在它上方有高静水压力的液柱，而下方的压力却低得多，只有在把混合物压缩到能克服液柱压力时，才能开启，从而减少了柱塞的有效冲程，降低了泵的产液能力。

在生产过程中我们发现，对于一些功图显示气影响较明显的抽油机井，即使将套压放至很低后，其功图仍显示为气影响，且泵效较低。以A井为例，该井为定压放气井，套压已控制至最低（0.37Mpa左右，且油套压平衡），但2021年1—9月功图均显示为气影响，且泵效较低（平均泵效29.72%），该井沉没度在162.46m—315.73m之间，平均流压1.95Mpa。我们曾对该井进行过定套压试验，将套压分别定至0.2Mpa、0.5Mpa、0.7Mpa，但三种状态下液量均无明显上升，且功图依然显示为气影响。当时分析该井泵效较低的原因，除了有气影响因素外，抽油泵的工作状态较差、游动凡尔进油不畅应是主要原因。但2021年1月11日断脱检泵后，泵效依然较低（31.54%），而且即使套压控制得很低，功图依然显示为气影响，据此应排除泵本身工作状态的影响。分析该井气影响的原因为，因流压较低（平均流压1.99Mpa），油流在井筒附近的地层就已开始脱气所致。由于流压低，油流从地层流向井底时，其在井筒附近已开始脱气，随着气体不断逸

出，原油粘度明显上升，气液比上升，进入井底后，大量气体进入泵筒内，使泵的充满系数降低，泵效降低。对于此类井，套压控制的越低，流压也越低，油流在地层中脱气也会越严重，这也是一些气影响井即使套压控制得很低（低于油压），其示功图仍然显示为气影响的主要原因。

对于一些沉没度较低的气影响井，我们常将套压控制得很低，以减少气体影响和套压过高压制液面，但实际情况是，由于套压控制得过低，流压也会随之下降，当流压很低时原油在井筒附近就开始脱气，粘度增大，供液能力也会随之变差，气液比上升，泵筒处结错严重，泵充满程度较低，最终导致泵效下降。有鉴于此，对于沉没度较低的气影响井，一味地降低套压并不是消除气影响的有效解决方法。

1.3 抽油泵泵筒及柱塞磨损影响

抽油泵泵筒和柱塞是一对特殊工况条件下的摩擦副，其工作性能的好坏对抽油泵泵况具有直接影响。但随着油田进入高含水期开采，采出液含水增加，柱塞和泵筒间的油润滑程度降低，水润滑程度增大，抽油泵成了“抽水泵”，易使柱塞和泵筒间的磨擦系数变大，磨擦阻力增加，加速柱塞和泵筒间的磨损速度，加之采出液中含有砂、蜡等杂质，油井生产一段时间后，易使柱塞及泵筒间产生磨蚀，致使抽油泵泵况变差，进而造成泵漏失。对于供液不足的井，柱塞和泵筒间的润滑性较差，其磨损程度则更为明显。

2 措施及对策

（1）完善油管丝扣检测手段，目前现场施工对螺纹丝扣采取的是仅凭肉眼观察的方法，缺乏一定的科学性。也有一些单位采用的是标准扣锥度检测仪，但它对新油管和修复管的检测适用，对丝扣的磨损尚不能进行科学的检测。

（2）进一步规范作业井立放架子标准，完善校对技术，确保天车、游动滑车及井口的对中性。油管上扣过程中，最好采取人工扶油管的方法，以提高其同轴度，消除上扣过程中油管及滑车的摆动，减轻对油管丝扣的损害。

（3）为减轻振动载荷及交变载荷对油管的冲击，应进一步推广油管锚定技术，降低抽油机井冲次，避开共振，降低抽油杆柱振动载荷的幅度。

（4）对沉没度较低的气影响井，不能一味采取降低套压的方法，以避免因流压较低，而造成其在井筒附近开始脱气。对一些气影响井，可采取下入KDQM气锚的措施，以减缓气影响。对处于非套变区内的井，可考虑将套压控制在1.5Mpa以上，减缓流压较低而造成的井底脱气问题。