有杆泵抽油作业中影响泵效因素及采取的措施--.doc

有杆泵抽油作业中影响泵效因素及采取的措施班级：采油10302班 学号:201024160238 姓名：王敏一泵的工作原理1.泵的分类抽油泵是抽油的井下设备。它所抽汲的液体中含有砂、蜡、气、水及腐蚀性物质，又在数百米到上千米的井下工作，有些油井的泵内压力会高达20M p a以上。所以，它的工作环境复杂，条件恶劣，而泵工作的好坏又直接影响到油井产量。抽油泵主要由工作筒（外筒和衬套）、柱塞及游动阀（排出阀）和固定阀（吸入阀）组成。按照抽油泵在油管中的固定方式，抽油泵可分为管式泵和杆式泵。二泵的抽汲原理泵的工作原理图（a）上冲程 （b）下冲程1-排出阀 2-柱塞 3-衬套 4-吸入阀（1）上冲程抽油杆柱带着柱塞向上运动，如图（a）所示。活塞上的游动阀受管内液柱压力而关闭。此时，泵内（柱塞下面的）压力降低。固定阀在环形空间液柱压力（沉没压力）与泵内压力之差的作用下被打开。（2）下冲程抽油杆柱带着柱塞向下运动，如图2-1（b）所示。固定阀一开始就关闭，泵内压力增高到大于柱塞以上液柱压力时，游动阀被顶开，柱塞下部的液体通过游动阀进入柱塞上部，使泵排出液体。三影响泵效因素分析3.1 地质因素3.1.1 出砂对泵效的影响油井出砂的主要原因是油藏储层为疏松胶结砂岩。另外，在油田开发中后期，由于长期注水或注气开采也会极大的破坏储层架，造成油井出砂。砂子磨损凡尔球、凡尔座、活塞及衬套等部件，导致泵效降低。固定凡尔或游动凡尔砂卡或砂埋也影响泵效。3.1.2 气体对泵效的影响油层能量低，供液不足或含气体的井，当泵入口处的压力低于饱和压力时，进入泵内的将是油气混合物，进入泵内油的体积减少，使泵效降低。另外，活塞在下死点时固定凡尔和游动凡尔之间的余隙中存在着高压油气混合物，在活塞上行时，油气混合物膨胀，固定凡尔不能立即打开，使泵效降低。3.1.3 漏失对泵效的影响当油井中含有游离气体时，对泵的工作效率有很大的影响，严重时将发生气锁现象，有时还可能发生气蚀现象，泵筒中的缩气体刺伤凡尔球和座，引起漏失，降低泵效。工作制度对泵效的影响因素泵的工作参数选择不当，也会使泵的工作效率降低。泵效是油井实际产量和泵理论排量的比值，这个比值是一个“容积效率”，在没有考虑到整个系统效率的情况下，泵的工作效率和它自身的工作制度关系密切油田抽油泵的工作特点抽油泵的公作原理相通用的往复泵相同，但因为工作条件不同，在其结构和工作参数等方面具有特殊性。1）抽油泵的外径受并眼尺寸的限制，只能是立式结构。在冲次相同的条件下，要增加条的排量就得增大冲程长度，加长泵的尺寸；2）抽油泵在井下工作，有的需要装在3 000 多米深处，这样柱塞上下压差很大，要维持柱塞和泵筒间的密封性和耐磨性，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）抽油泵工作环境恶劣。四 油田抽油泵泵效影响因素分析抽油机井的实际产液量与泵的理论排量的比值叫做泵效。其计算公式为：=Q 液 / Q 理100% 式中 为深井泵效；Q 液为油井实际产量（吨/ 日）；Q 理为泵的理论排量（吨/ 日），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。影响泵效的因素有3 个方面：1）地质因素：包括油井出砂、气体过多、油井结蜡、原油粘度高、油层中含腐蚀性的水、硫化氢气体腐蚀泵的部件等；2）设备因素：泵的制造质量，安装质量，衬套与活塞间隙配合选择不当，或凡尔球与凡尔座不严等都会使泵效降低；3）工作方式的影响：泵的工作参数选择不当也会降低泵效。如过大，理论排量远远大于油层供液能力，造成供不应求，泵效然很低。冲次过快会造成油来不及进入泵工作筒，而使泵效降低。泵挂过深，使冲程损失过大，也会降低泵效。总的来说，影响抽油泵泵效的主要因素有泵的充满系数、冲程损失以及泵的漏失, 其中进液气油比高造成的充满系数低, 下泵深度大引起的冲程损失大, 以及动液面深、下泵处井斜较大造成的漏失量大等原因导致部分井泵效偏低。五如何提高油田抽油泵泵效5.1 地层方面的措施1）对于注水开发的油田，加强注水，保持油层能量高，井中液面高，是保证油井高产量、高泵效生产的根本措施。井中液面高，沉没压力高，一方面增大了原油进泵的动力，另一方面，沉没压力高于饱和压力，可防止原油脱气，减轻气体影响，增大泵的充满系数；2）采取有效的防砂措施，减轻砂粒对泵的磨损，减轻漏失影响。另外如果砂子在井中沉积，掩埋油层，会增大油流入井阻力降低液面，也会降低泵效。5.2 井筒方面措施5.2.1 选择合理的工作方式选择抽汲参数组合的一般原则是：1）对于粘度不太大的常规抽油机井应选用大冲程、小冲数和较小泵径，这样既可减小气体影响，又可减小悬点的交变载荷；2）对于原油比较稠的井，一般选用大冲程、大泵经、小冲数，可以减小原油经过阀座孔的阻力和原油与杆柱与管柱之间的阻力；3）对于连喷带抽的井，则采用大冲程、大冲数、大泵经，快速抽汲可增大对井的诱喷能力。5.2.2 确定合理的下泵深度和合理的沉没度能使 乘积最大的下泵深度和沉没度，即是合理的下泵深度和合理的沉没度。5.2.3 使用油管锚减小冲程损失用油管锚或封隔器将油管下端固定，则可消除油管的弹性伸缩，减小冲程损失。深井中将油管下端锚定还可消除由于内压引起的油管螺旋弯曲，减小冲程损失。5.2.4 采用井下油气分离和井口放套管气装置减轻气体影响。5.3 设备方面和管理方面的措施1）改善泵的结构提高泵效。针对油井出砂、结蜡、油稠的特殊情况，石油科研人员研制了许多特殊抽油泵。如用在出砂井的防砂卡抽油泵 , 用在含气多的井中的环阀式防气抽油泵 , 用在稠油井中的液压反馈抽稠泵；2）改善泵的材料提高泵效。采用耐磨材料加工成的泵可减轻砂磨引起的漏失，采用耐腐蚀的材料加工的泵防止泵受腐蚀引起的漏失和破坏；3）加强检泵作业质量防止漏失。检泵中下油管时按要求上紧丝扣，防止油管漏影响泵效。防止泵和泄油器等的连接部位漏失等。参考文献1 赵基兴编著.建筑给排水实用新技术M. 上海：同济大学出版社,2002,51 采油工艺手册机