有桿泵采油工藝技術(shù)探析

宋 輝，豆文濤

（1.長慶油田分公司培訓(xùn)中心，陜西西安 710000；2.長慶油田分公司第五采油廠麻黃山南作業(yè)區(qū)，陜西西安 710000）

有桿泵采油工藝技術(shù)探析

宋 輝1，豆文濤2

（1.長慶油田分公司培訓(xùn)中心，陜西西安 710000；2.長慶油田分公司第五采油廠麻黃山南作業(yè)區(qū)，陜西西安 710000）

有桿泵采油是機械采油的方式之一，在油田上得到廣泛的應(yīng)用。關(guān)鍵是借助抽油桿來傳遞動力，將井中液體舉升到地面的采油方式。通過對有桿泵采油工藝技術(shù)存在的問題進行分析，找出解決問題的辦法，提高有桿泵采油的效率。

機械采油；有桿泵采油；技術(shù)研究

1 有桿泵采油概述

有桿泵采油常用的游梁式抽油機有前置式的抽油機，普通式的抽油機，雙驢頭抽油機，塔架式抽油機，鏈條式抽油機等。隨著油田開發(fā)的不斷深入，油田綜合含水率不斷增高，剩余的未動用儲量大部分來自于薄差油層，給油田開采帶來了一定的難度，需要對有桿泵抽油設(shè)備進行改進，提高開采效果。影響有桿泵采油效率的因素是多方面的，抽油機懸點運動情況和抽油機的載荷，抽油機的平衡方式，工作參數(shù)的配置也會影響到系統(tǒng)的效率。為了使抽油機達到平衡狀態(tài)，必須對抽油機進行平衡處理，在下沖程將電動機的能量儲存起來，在上沖程時將能量釋放出來，幫助電動機做功，使抽油機處于平衡狀態(tài)。采用的平衡方式有氣動平衡和機械平衡，機械平衡方式包括游梁平衡，曲柄平衡和復(fù)合平衡等。

2 有桿泵采油存在的問題

有桿泵采油的關(guān)鍵設(shè)備是抽油機，運行時消耗大量的電能，系統(tǒng)的效率低。以最常用的游梁式抽油機-抽油泵采油裝置為例，存在的問題主要包括機桿泵的合理配合，抽油機的維護保養(yǎng)，抽油桿的耐磨特性以及抽油泵的合理工作狀態(tài)等。

各項生產(chǎn)參數(shù)的配合是否合理，設(shè)備的組合形式是否能夠滿足油田生產(chǎn)的需要，崗位員工的管理能力能否滿足油井生產(chǎn)的要求等，都是影響抽油系統(tǒng)效率的因素。

3 有桿泵采油工藝技術(shù)

3.1 有桿泵采油裝置的工作原理

有桿泵采油裝置的組成，三抽設(shè)備是關(guān)鍵的組成部件，抽油機、抽油桿和抽油泵。三抽設(shè)備工作時，通過電動機將電能轉(zhuǎn)換為輸出軸的高速旋轉(zhuǎn)運動，通過三角皮帶傳遞給減速箱的輸入軸，經(jīng)過三軸二級減速，由輸出軸輸出低速圓周運動，帶動連桿和橫梁、游梁產(chǎn)生動作，經(jīng)過曲柄連桿機構(gòu)將圓周運動轉(zhuǎn)換為游梁的上下擺動，促使驢頭上下擺動，帶動抽油桿上下往復(fù)運動，從而使井下的抽油泵活塞上下往復(fù)運動，不斷地吸入和排出液體，將井內(nèi)的液體抽吸到地面。

3.2 影響有桿泵采油系統(tǒng)效率的因素

抽油桿和油管的彈性伸縮，對泵效的影響。由于抽油桿和油管的收縮，會減少活塞的沖程，而使泵效降低。抽油泵工作狀況的優(yōu)劣直接影響系統(tǒng)的效率，抽油泵是否存在漏失，采出液中是否存在氣體，對泵效均有影響。由于抽油泵安裝在井下一定深度，因此也可以稱為深井泵，受到砂蠟氣水的影響比較嚴重，抽油桿和油管的彈性變形，就是由于懸點載荷的變化而引起的，由于上沖程懸點承受最大載荷的作用，下沖程懸點承受最小載荷的作用。懸點載荷主要包括動載荷和靜載荷的作用，包括抽油桿和油管本身的質(zhì)量，液體的質(zhì)量以及振動載荷、沖擊載荷等。

由于氣體的存在以及泵的充不滿，都會使泵效降低。當(dāng)大量的氣體進入抽油泵后，就會形成氣鎖的現(xiàn)象，當(dāng)抽油泵活塞上下往復(fù)運動時，僅對泵內(nèi)的氣體做功，而沒有吸入和排出液體。必須解除氣鎖現(xiàn)象，才能實現(xiàn)正常的吸液和排液過程，達到抽油的效果。

泵漏失影響到泵效，當(dāng)泵的吸入閥、排出閥或者泵筒存在漏失的情況下，會降低泵的效率。需要進行檢泵處理，保證抽油泵處于正常工作狀態(tài)。

3.3 提高抽油系統(tǒng)效率的措施

確定抽油系統(tǒng)合理的工作制度，選擇合適的抽油方式，如果油井的供液能力不足的話，可以采取間歇生產(chǎn)的方式，保證液面的恢復(fù)，提高系統(tǒng)的效率。選擇泵徑、沖程、沖數(shù)的合理配合，滿足機械采油的需要，一般遵循長沖程，慢沖數(shù)，小泵徑的原則，控制油井合理的生產(chǎn)壓差，保證油井持續(xù)穩(wěn)定的產(chǎn)能。

使用油管錨，將油管柱的下端固定，防止發(fā)生彈性變形，減少對泵效的影響。也可以在泵下安裝油氣分離器，將更多的氣體分離出去，從油套環(huán)形空間上升，而降低氣體對泵效的影響。或者而利用氣錨分氣的方式，減少氣體對抽油泵工作的影響。

3.4 有桿泵采油系統(tǒng)的設(shè)計

為了有效地發(fā)揮有桿泵采油的效率，提高油井的產(chǎn)能，需要對有桿泵采油系統(tǒng)進行設(shè)計和完善。設(shè)計步驟為根據(jù)油井的產(chǎn)量目標(biāo)以及排量要求確定井底流壓，依據(jù)油井的具體情況設(shè)計沉沒度和沉沒壓力，根據(jù)多相流體的垂直管流理論和油井實際的井深情況，確定合理的下泵深度，根據(jù)設(shè)備的情況，確定泵徑、沖程和沖數(shù)的合理配合，如果抽油機的型號確定，選擇合適的抽油泵的泵徑進行配合，提高泵效。再選擇抽油桿柱，確定抽油桿的長度以及規(guī)格型號，滿足動力傳遞的需求。最后，根據(jù)數(shù)據(jù)資料進行抽油機、抽油桿和抽油泵的設(shè)計驗證，試驗的方式，驗證有桿泵采油系統(tǒng)的效率，滿足油井生產(chǎn)要求為合格。

4 結(jié)束語

通過對有桿泵采油工藝技術(shù)的研究，突出抽油桿的紐帶和橋梁的作用，利用機械設(shè)備，提高開采效果。研究游梁式抽油機抽油泵采油裝置的效率，影響系統(tǒng)效率的因素，并提高改進措施，保證抽油系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)，完成油田開采任務(wù)。

[1] 趙慶坡.砂礫巖油藏有桿泵采油工藝技術(shù)研究[D].北京：中國石油大學(xué)，2010.

Analysis on the Technology of Oil Recovery from Rod Pump

Song Hui，Dou Wen-tao

Rod pump is one of the ways of oil production，which is widely used in oil fi eld.The key is to use the sucker rod to transmit power，the wells will be lifted to the ground surface of the oil recovery.Through the analysis of the existing problems in the technology of the rod pump，the method of solving the problem is found out and the eff i ciency of the oil recovery is improved.

mechanical oil extraction；rod pump oil production；technical research

TE933.2

：A

：1003–6490（2017）04–0135–01

2017–04–02

宋輝（1978—），男，陜西西安人，實訓(xùn)教師，主要從事教學(xué)干事工作。