中原油田分公司文留采油厂 河南濮阳 457001
摘要：抽油泵在生产过程中柱塞外壁和泵筒内壁不断磨损，间隙等级和漏失不断加大，对低能抽油井影响较大。本文对抽油泵间隙磨损静漏失量和柱塞携液量进行定量分析计算，并进行了对策研究与应用。
关键词：抽油泵；间隙漏失；低能抽油井；调参
文留油田（文中-文东油田）低能抽油井有40口，占抽油井总井数的8.3%，这部分井平均冲次3.87min-，日产液3.3t/d，日产油1.4t/d，含水56.1%，平均泵效仅12.5%；其中冲次大于或等于4min-的井24口，平均冲次4.29min-，平均泵效13.8%，冲次下调空间较大。低能抽油井产液量仅占全部抽油井产液量的1.4%，而产油量占6.0%，月耗电占5.5%，其优化调参工作对于全油田的稳产和节能都十分重要。
1 现状与问题
从供排关系上看，文中-文东油田低能抽油井工作参数偏大，调小冲次将有利于降低供液不足程度、节能降耗、减缓偏磨、改善杆柱应力状况。但从实际调参效果来看，常出现调小冲次后日产液、油随之下降的现象，2019年文中-文东油田实施调小冲次70井次，其中22井次调后日产液降低。因为生产管理者认识不清其中的规律，在以产量为第一目标的生产形势下，低能井冲次往往不能得到合理的优化，导致无谓的能耗。鉴于低能抽油井参数优化效果难以保证，深入开展规律性研究工作势在必行。
2 泵间隙漏失计算
资料表明抽油泵上冲程时在泵出入口压力作用下会从泵筒内壁与柱塞之间的间隙漏失一定的液量，同时柱塞上行时有一定的携液能力。分析认为抽油泵生产一段时间后泵筒内壁和柱塞外壁存在一定程度的磨损（如右图所示柱塞光洁度变差），间隙漏失量随间隙磨损的急剧而不断增加。下面对泵间隙漏失影响进行定量计算。
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（1）
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（2）
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（3）
式中
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—— 泵间隙漏失量，m3/d；
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——静止条件下的间隙漏失量，m3/d；
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——柱塞上行携液量，m3/d；
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——泵径，m；
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—— 抽汲液体的体积系数；
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——重力加速度，m/s2；
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——柱塞与泵筒的径向间隙，m；
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—— 活塞两端的液柱压差，m；
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—— 活塞长度，m；
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—— 液体的运动粘度，m2/s；
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——活塞运动速度，m/s。
严重供液不足井调小冲次后日产液、油下降的原因为间隙漏失增加，同时调小冲次后上冲程柱塞携液能力降低。为此需要精细研究低能低含水抽油井调参优化规律，科学制定该类油井的调参规范，从而提高精细井筒挖潜措施有效率。
新泵投入使用时间隙漏失可忽略，严重供液不足井下调冲次可实现节能不降产，目前低能低含水抽油井中冲次过快井多达24口，占比60%。
3改善重点内容及解决措施
3.1改善重点内容
针对于此，建议低能低含水抽油井在抽油泵投入使用初期下调冲次以协调供排关系，改善有杆泵抽油系统工况；随着抽油泵投入使用时间的延长，泵间隙磨损和漏失逐渐增加，当出现日产液、油下降和液面上升的现象后，适当上调冲次；当间隙漏失量逐渐增加、上调冲次无效、日产油下降1/3时，实施强制检泵作业。
根据区块和单井特点，按抽油泵投入使用长短制定优化调参规范：
1、下调冲次：低能低含水抽油井在抽油泵投入使用初期下调冲次以协调供排关系，改善有杆泵抽油系统工况。
2、上调冲次：随着抽油泵投入使用时间的延长，泵间隙磨损和漏失逐渐增加，当出现日产液、油下降和液面上升的现象后，适当上调冲次。
备注：当间隙漏失量逐渐增加、上调冲次无效、日产油下降1/3时，实施强制检泵作业。
3.2 解决措施
3.2.1 运用经验公式计算抽油泵在不同泵径、泵挂、冲次、间隙等级下的间隙漏失量。
计算条件：
采用公式：
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3.2.2收集低能低含水抽油井抽油泵生产资料，参考理论计算结果，统计分析间隙漏失与抽油泵入井周期、井斜、产出液物性之间的定性关系。
周期越长、泵挂处井斜越大、产出液含砂量越高、产出液腐蚀越严重，间隙磨损和漏失越严重。
3.2.3应用有杆泵系统优化设计软件进行调参优化设计，确立不同井斜、产出液物性的低能低含水抽油井调参规范。
泵投入初期使用软件优化参数，随生产周期的延续，根据产状确定调小冲次→调大冲次→强制检泵的时机。
4 效益分析
4.1 调小冲次效益
资料显示∮38mm泵冲次每调小1min，日节电72.4 KW•h，预计实施低能低含水抽油井新泵使用初期调小冲次15井次，有效期按90天计算，预期累节电97740KW•h，工业用电按0.8元/（KW•h）计算，可节约电费7.82万元。
4.2 调大冲次效益：预计实施低能低含水抽油井泵筒磨损加剧期间调大冲次提液10井次，日增油按0.2t/d计算，有效期按30天计算，预期累增油60.0t，吨油效益按0.377万元/吨计算，预期增油效益22.62万元；调大冲次后日耗电增加72.4KW•h，预计增加电费1.74万元。预期调大冲次效益22.62-1.74=20.88万元。
参考文献：
[1]张琪.采油工程原理与设计.山东东营：中国石油大学出版社，2006：140～141.
作业简介：王德宝（1977-），男，1997年毕业于中原石油学校，现供职于中原油田分公司文留采油厂内蒙查干项目部副经理，工程师，从事生产及工艺研究工作。