抽油机井合理沉没度确定与治理实践探讨

发表时间:2021/6/11   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:张娟1 陈璐1 常丽宏1 许辉1
[导读] 摘要:抽油机井沉没度不合理,不仅会对抽油机井的正常生产产生影响,而且还不利于生产量、生产效率的提高,甚至会产生安全问题而影响整体效益。
        1 中国石油玉门油田分公司老君庙采油厂   甘肃省酒泉市  735200
        摘要:抽油机井沉没度不合理,不仅会对抽油机井的正常生产产生影响,而且还不利于生产量、生产效率的提高,甚至会产生安全问题而影响整体效益。为此,必须合理确定沉没度范围,对地面设备参数进行合理调整,合理计算冲程和冲速,控制抽油机套管套压,减少冲击荷载的影响,避免设备出现断杆、能耗增大、漏失等现象,提高油井产量和生产效率。基于此,本文将对如何合理确定沉没度范围以及在沉没度不合理时如何治理进行分析研究。
        关键词:抽油机;抽油井;沉没度;治理;参数调整
        1 合理沉没度确定的方法
        采用曲线拟合法确定合理的沉没度范围,根据数据统计分析可知泵效和沉没度关系曲线符合指数函数曲线形态,在沉没度一样的条件下,泵效会随着含水量的变化而变化。为此,可以对不同含水量的采油井进行统计和拟合计算,得到相应的拟合曲线。根据拟合计算的结果得出在含水量多少时应该保持多少范围的沉没度比较合理。
        2 合理沉没度的实现
        在确定合理沉没度范围后,为使其一直保持在该合理范围内,应对地面的参数进行合理调整,通过对精细参数和二级减速的研究以及对长冲程、低冲速效果的评价控制沉没度。具体实现方式是,采用可调式皮带轮实现对冲速的精确调整,采用二级减速装置来解决皮带包角无法无限缩小以及可调式低冲速皮带轮最小冲速只能达到3次/min的问题,起到减速调参的作用。经过调整以后,在长冲程和低冲速的情况下,冲击载荷较小,下行阻力减小,提高了油井泵效和产量,使油井采油系统整体效益提升。
        3 沉没度对抽油机井工作的影响
        3.1 对抽油机井管和井杆的影响
        在抽油机井沉没度较低的情况下,抽油泵会出现供液不足的情况,在下冲程时柱塞与液面产生较大冲击力而使得管柱容易发生弯曲变形,使井管和井柱的稳定性降低。其次,在沉没度较低的情况下抽油井长时间工作会出现结蜡的问题,尤其在中上部,在抽油机井下冲程作业时在泵内液体和中上部杆柱结蜡共同阻力作用下,活塞极容易出现弯曲变形的现象,而杆柱的螺旋扭曲会随着弯曲转矩的变大而变大。
        3.2 对生产压力差值的影响
        抽油机井的生产压力差值也与抽油机井的沉没度有关,当沉没度下降时生产压力差值便会变大,地层就会出现涌砂的问题,此时抽油泵作业就会使这些砂砾随着液体一起进入到泵的底部吸入口,在活塞作用下进入到泵筒中,从而发生卡泵的现象。
        3.3 对泵效的影响
        沉没度对抽油机井深泵的工作效率也会产生很大的影响,当沉没度增大以后会使得泵吸入口的压力变大,而载荷相对减小,抽油泵的损失程度会减弱,从而使抽油泵效率提升。但是,在沉没度过大时,抽油井流压越来越大,导致抽油机井的渗透率与地层的压力降低,在薄差油层中就可能会出现无法出液的现象,使得油井层和层之间出现矛盾,当沉没度超出规定值后油井的产量不再增加,使得工作效率大大下降。


        3.4 对抽油机井工作状态的影响
        4 治理措施
        4.1 针对沉没度偏低井的治理
        沉没度偏小会使得流压差变大,液体流度小于气体流度,从而出现严重的油层脱气的问题,在油井圈形成脱气圈,采液的指数也会随着原油粘度的增加而降低,对采收率产生很大的影响。为确保采油井底部有一定的压力才能确保正常的采油,所以流压应该比临界压力大。但是因为在不同的采油井,由于地质水文条件不同,一些井的注水能力较差,一些井的供液能力较差,为避免因为沉没度偏小而导致采油效率下降和能耗增加,可以将相关参数调小。当参数适当调整以后,抽油机在井下工作时的动载荷也会下降,受到的冲击影响较小,使得地面设备与抽油机管柱之间的摩擦阻力损耗下降,不仅可以缓解能耗问题、节约成本,而且也有效提高了设备的使用寿命。
        抽油机井的沉没度会直接受到采油井套压的影响,而在实际采油生产中,单个采油井的套压可能会出现过大的现象,比如套管气体过多就会引起套压增大。为避免因套压过大而引起沉没度过小,在实际生产中,必须加强对套管内气体的监测控制,注意定期释放套管中的气体以控制套压在合理范围内。此外,还要加强对抽油井地面设备的监督管理,采取实时化动态监控方式,及时发现设备运行不合理的地方,不仅可以控制套压,而且也提高了采油井的产量,避免因沉没度过低而影响采油生产。
        4.2 针对沉没度偏大井的治理
        当抽油机井的沉没度增大以后,抽油井底部的流压也会随之升高,而生产压差则相反,沉没度增大其值反而下降,这种情况下最容易出现的问题是油层抽不出油,不但影响工作效率,而且对采油产量也有很大的影响。为此,必须对沉没度较大的井进行及时治理。一般方法是调大抽油机的参数,在不增加冲速的基础上可以将冲程调大,冲程变大以后抽油泵排量也会随之变大,可确保井内液流充足,而采油井的产量则会随着动液面的降低而增加。在冲程调整以后,还会减少套管内气体的影响,使抽油效率提升。在冲程变大以后活塞作用加快,使得液体漏矢量变小,从而能提高抽油泵设备的使用效率和使用寿命。
        对于在采油过程中出现的抽油泵漏失、断杆的问题,必须及时进行检修以免影响生产效率和设备的使用效率。当泵效提升以后抽油机井的沉没度也会减小,所以提高泵效十分关键。必须及时监测抽油泵电流变化,当出现结蜡或载荷较大问题就必须及时处理以免出现泵漏失甚至断杆的问题。
        5 结语
        综上所述,为确保抽油机在采油过程中高效运行,就必须确保沉没度设置合理。因此,在日常采油生产管理中,应采取实时动态化监控方式加大对采油过程及采油设备的监控,对抽油机及其井下作业时出现的异常进行分析,根据分析结果合理确定抽油机井的沉没度,当抽油机井沉没度过小时通过参数调大的措施,在大冲程低冲速的情况下运行,使动载荷降低,从而避免出现泵漏失的现象。而在沉没度过大时则通过将参数调小的方式避免抽油泵出现能量损失和损伤,确保生产效率和产量。总之,必须合理确定抽油机井的沉没度,并及时对不合理的沉没度进行治理,综合各种影响因素的基础上通过参数的合理调整,加强生产井的监测管理来确保工作效率,提高生产效益。
        参考文献:
        [1]曲宝龙,徐华静,马卫国,等. 沉没度对有杆泵抽油系统综合性能的影响[J]. 石油机械,2015(4):89-93.
        [2]宫菲. 确定合理沉没度界限在葡萄花油田的应用[J]. 内蒙古石油化工,2015(10):155-156.
        [3]王婷婷. 抽油机井不合理沉没度的治理对策探讨[J]. 石化技术,2018(11):207.
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