抽油機(jī)井沖程損失影響因素分析

摘 要：抽油機(jī)井泵效是油井日常生產(chǎn)中重要的管理指標(biāo)，主要影響因素有：沖程損失、充滿程度、間隙漏失等。本文著重對(duì)沖程損失這一影響因素進(jìn)行分析，為臨南油田進(jìn) 一步提高泵效做好資料積累。

關(guān)鍵詞：沖程損失；流體性質(zhì)；沉沒(méi)壓力；井口回壓

1、定義及影響因素

1.1定義

沖程損失是影響泵效的主要因素之一，產(chǎn)生原因是由于抽油桿和油管存在彈性變形，而在抽油機(jī)井工作時(shí)，承受不對(duì)稱的脈動(dòng)載荷，其中有一部分載荷在上下沖程過(guò)程中，交替由桿柱和管柱承受，從而引起桿柱、管柱的伸長(zhǎng)和縮短，造成實(shí)際泵沖程與地面光桿沖程之間存在差距，此差距定義為沖程損失。

1.2主要影響因素

造成沖程損失的根本原因是桿柱承受載荷的變化。因此，所有影響桿柱載荷的因素，都會(huì)影響到?jīng)_程損失，主要有：流體性質(zhì)、沉沒(méi)壓力、生產(chǎn)回壓等。

2、流體性質(zhì)對(duì)沖程損失的影響

隨著油層的不斷開(kāi)發(fā)，邊水及注入水逐漸推進(jìn)，油井含水普遍上升，流體性質(zhì)發(fā)生變化，主要是含水上升后混合液密度增加，就單井而言對(duì)泵效造成一定的影響，下面 以LNXI52-X233井為例進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和對(duì)比分析。

由表1數(shù)據(jù)，2013年該井實(shí)際泵效下降7.8%，實(shí)際沖程損失增加7.06%。因此，沖程損失是造成泵效下降的主要原因：一是動(dòng)液面在下降，造成載荷增加，沖程損失增加；二是含水上升，造成載荷增加，沖程損失增加。兩者孰輕孰重，通過(guò)數(shù)據(jù)模擬對(duì)比，在生產(chǎn)制度不變的條件下得出以下結(jié)論：

結(jié)論一：油井生產(chǎn)過(guò)程中隨著含水的上升，若動(dòng)液面保持穩(wěn)定，桿柱載荷變化不大，沖程損失變化不大，但泵效會(huì)不斷增加。

結(jié)論二：油井生產(chǎn)過(guò)程中，含水不變，動(dòng)液面逐漸下降，桿柱載荷增加，沖程損失增加，泵效不斷降低，而且呈線性相關(guān)。

3、沉沒(méi)壓力對(duì)沖程損失的影響

3.1沉沒(méi)壓力的波動(dòng)

沉沒(méi)壓力是保證上沖程過(guò)程中井內(nèi)液體能夠及時(shí)進(jìn)入泵筒，確保泵的充滿程度。在選擇合適沉沒(méi)壓力的情況下，油層受非均質(zhì)、注水量波動(dòng)等影響，供液能力存在一定變化，沉沒(méi)壓力產(chǎn)生波動(dòng)，直觀反映就是動(dòng)液面在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。

3.2沉沒(méi)壓力波動(dòng)對(duì)沖程損失的影響

以動(dòng)液面波動(dòng)50m為例，井筒內(nèi)液體比重0.92，在上沖程中由此產(chǎn)生的對(duì)活塞的壓力將降低0.46MPa， 因此活塞上下兩端的壓差將增加0.46MPa，結(jié)果就是活塞承受的下拉力有所增加，以44mm 泵為例，下拉力將增加700N，桿柱伸長(zhǎng)增加0.018m，即沖程損失增加0.018m。

3.3沉沒(méi)壓力大幅度下降對(duì)沖程損失的影響

由于沉沒(méi)壓力大幅度下降是動(dòng)液面影響的結(jié)果，前面對(duì)52-X233井已進(jìn)行分析， 此處不在詳細(xì)說(shuō)明，其結(jié)論是：油井生產(chǎn)過(guò)程中，含水不變，動(dòng)液面逐漸下降，沉沒(méi)壓力下降，將造成沖程損失不斷增加，而且呈線性相關(guān)，泵效大幅度降低。

4、井口回壓對(duì)沖程損失的影響

4.1定義

井口回壓其大小與流體性質(zhì)、站內(nèi)壓力、管線的類型及截面積等因素相關(guān)。井口回壓影響到油井的正常生產(chǎn)，主要反映在井筒內(nèi)部，包括光桿載荷的變化、漏失的變化、垂直管流的變化。

4.2井口回壓上升，桿柱載荷增加，增載延長(zhǎng)，有效沖程縮短

由于回壓上升，作用于活塞的壓力增加，造成抽油桿所受的下拉力在增加。反映在功圖上就是增載線、卸載線延長(zhǎng)、斜率變小。由于光桿的地面沖程是不變的，從而引發(fā)井下深井泵的有效沖程縮短，導(dǎo)致油井產(chǎn)量下降。以44mm泵為例，回壓增加0.5MPa作用于活塞的下拉力增加759N，桿柱伸長(zhǎng)增加0.02m，即沖程損失增加0.02m。

4.3井口回壓上升的其他影響

由于井筒內(nèi)液體有一定的壓縮系數(shù)，井口回壓的增加，使井內(nèi)液體進(jìn)一步受到壓縮，從而導(dǎo)致粘度、密度的增加；對(duì)于氣油比較大的井，溶解氣析出的時(shí)間延遲，在井筒內(nèi)的析出深度也在上升，也是造成粘度、密度增加的一個(gè)因素。以上兩方面原因，回壓上升后，井筒內(nèi)液體流動(dòng)阻力增加，抽油桿載荷增加，造成沖程損失增加，雙凡爾及油管漏失量增加、間隙漏失量增加。影響油井產(chǎn)液量。

5、沖程損失其他影響因素

5.1防沖距調(diào)整不當(dāng)對(duì)沖程損失的影響

由于深井泵型號(hào)與抽油機(jī)型號(hào)匹配不盡合理，上調(diào)防沖距稍有不慎，造成活塞部分脫出工作筒，有效沖程降低，沖程損失增加。圖1是70-X053實(shí)測(cè)功圖，可以看出上沖程末端，載荷有下降趨勢(shì)，判斷為活塞部分脫出工作筒，影響沖程0.3米，沖程損失增加6.3%。

5.2游動(dòng)凡爾關(guān)閉、開(kāi)啟滯后對(duì)沖程損失的影響

深井泵工作中，由于泵質(zhì)量原因或受到沙、蠟等影響， 游動(dòng)凡爾往往出現(xiàn)關(guān)閉、開(kāi)啟滯后，導(dǎo)致增載、卸載不能按正常進(jìn)行，有效沖程縮短，造成沖程損失增加。圖2是70-101井實(shí)測(cè)功圖，可以看出上沖程始端，增載變慢，判斷為游動(dòng)凡爾關(guān)閉滯后，影響沖程0.3米，沖程損失增加7.8%。

6、結(jié)論

（1）對(duì)沖程損失的影響程度從高到低以此為：沉沒(méi)壓力、生產(chǎn)回壓、流體性質(zhì)，其中沉沒(méi)壓力大幅度下降，將導(dǎo)致沖程損失線性增加。

（2）防沖距調(diào)整不當(dāng)，有效沖程下降，間接影響沖程損失。

（3）深井泵工作狀態(tài)，主要是游動(dòng)凡爾關(guān)閉、開(kāi)啟滯后，有效沖程下降，間接影響沖程損失。

參考文獻(xiàn)：

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