抽油机井泵况变差原因分析及对策

抽油机井泵况变差原因分析及对策

【摘要】随着油田进入高含水期开采，部分抽油机井在生产一段时间后，泵效逐渐下降，沉没度逐渐上升。针对抽油机井泵况变差的实际，本文从流压的变化、高含水对抽油泵摩擦副耐磨性的影响、j55油管螺纹工作特性、振动载荷对油管的冲击及井底流压对抽油泵充满系数的影响等几方面入手，对抽油机井泵况变差原因进行了较为详细的阐述，并提出了相应的治理措施。

【关键词】下降原因螺纹丝扣及流压措施及对策

随着抽油机生产时间的延长，由于受设备、流压变化、振动载荷、液体体积效应系数及抽油泵摩擦副等因素的影响，部分抽油机井出现产液下降、沉没度上升，泵况变差等问题。这些问题井的出现，影响了油井的正常生产，增大了杆管偏磨强度，影响区块系统压力的平衡。针对这部分井，虽采用上调参数等措施，但治标不治本，不能从根本上解决问题。本文针对高含水采出液所具有的特点，从影响抽油机井泵效原因入手，对泵况变差原因进行详细分析，并提出相应措施及对策。

1 泵效下降原因分析

1.1 油管螺纹丝扣漏失的影响

抽油机在生产中，油管螺纹的工作性能对管柱的工作能力有重要的影响。作业施工时，受条件限制，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，若油管剌洗不净，螺旋副内夹入杂质，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

作业施工标准中对立井架的要求是，井口与游动滑车的左右偏差不超过20mm，前偏差不超过30mm、后偏差不超过50mm。在油管上扣施工中，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。

此外，目前施工时对油管丝扣的鉴定仅限于锥度检测，对丝扣的磨损程度尚无有效的检测手段，大多仅凭肉眼观察，缺乏一定的科学性，易将一些磨损严重但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，易使泵况变差。

1.1.2 振动载荷的影响

在生产中，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。在弹塑性工作状态下，油管螺纹牙塑性变形会随着应变载荷的增加而增大，在动载荷的作用下，牙塑变形会随着负荷的增减呈交替变化，正常状态下的螺纹丝扣，每天都要承受上万次交变载荷的作用。为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。

1.2 低流压对泵效的影响

对于一些套压、沉没度较低的井，当井底流压较低时，在泵的入口处存在游离气或溶解气，也会影响深井泵的充满系数，使泵效下降。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。单组分气体在液体中的溶解度遵循以下定律：r=ap。

式中：r—压力为p时，单位体积液体中溶解的气量； p—溶解压力，mpa； a—溶解系数；

由于天然气不是单组分气体，而是多组分气体的混合物，因此，在原油中溶解时，a不是一个常数，它随压力增加而不断减小。当达到某一值后，保持不变，这一值就是饱和压力。在饱和压力以下时天然气的溶解度与压力成曲线关系，当压力达到饱和压力以后，就呈直线关系，压力越低原油中天然气的溶解度随压力变化越大，随着压力的升高，溶解度随压力的变化越小，逐渐趋于常数。

1.2 抽油泵泵筒及柱塞磨损影响

抽油泵泵筒和柱塞其工作性能的好坏对抽油泵泵况有直接影响。在油田进入高含水期，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，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。

我们通常将柱塞---泵筒间的泄漏称为柱塞滑程，其近似计算公式如下：

由式中可看出，柱塞滑程与柱塞和泵筒间的径向间隙的立方成正比，泵筒和柱塞间的自然磨损将增加流体体积的损失。泵本身存在的液体滑脱的其他原因是由游动凡尔和固定凡尔造成的，它与阀座接触的球也可产生磨损，从而引起液体泄漏。

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。

（5）为减轻柱塞和泵筒间因磨蚀造成的漏失，油井生产一段时间后，可在满足冲程的基础上，将防冲距再上提1m左右，以此改变柱塞和泵筒间的工作状态，减少漏失量；对具备调参条件的抽油机井，可适当上调参数。

（6）为减缓泵上第一根抽油杆与泵筒间的偏磨，应考虑优化抽油杆材料，或采取相应的防偏磨措施。

作者简介

姜海棠，女，1981年04月09日出生，籍贯：黑龙江省哈尔滨市，2002年毕业于大庆石油学校，现从事油藏开发研究工作。