崔經(jīng)義

摘 要：目前對(duì)油井工作狀況的判斷方法比較單一，特別是抽油管漏失和深井泵的間隙漏失很難準(zhǔn)確判斷，且漏失量無法確定。運(yùn)用示功圖法計(jì)算油井漏失，能實(shí)現(xiàn)油井漏失的量化計(jì)算，并在現(xiàn)場應(yīng)用中取得了較好的效果。該方法可以較好的指導(dǎo)油井挖潛工作，對(duì)油井管理及修井質(zhì)量的檢驗(yàn)具有一定指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：油井漏失；示功圖；深井泵；泵效

1 深井泵工作原理及影響泵效因素

1.1 深井泵工作原理

深井泵工作過程可描述為上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其承受的載荷為交變載荷。上沖程開始后液柱載荷逐漸加到活塞上，并引起抽油桿柱和油管柱的變形，載荷加載結(jié)束后，抽油桿柱和油管柱停止變形（CA段）；從A點(diǎn)開始懸點(diǎn)以不變的靜載荷上行至上死點(diǎn)（AB段）。下沖程開始后，由于抽油桿柱和油管柱的彈性，液柱載荷逐漸的由活塞轉(zhuǎn)移到油管上，故懸點(diǎn)逐漸卸載（BD段）；在D點(diǎn)卸載結(jié)束，懸點(diǎn)以固定的靜載荷繼續(xù)下行至下死點(diǎn)（DC段）。

圖中CA段為加載段，在加載過程中游動(dòng)凡爾和固定凡爾同時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)；到達(dá)A點(diǎn)后加載結(jié)束，變形結(jié)束，活塞與泵筒開始發(fā)生相對(duì)位移，固定凡爾打開吸入液體，故AB段為吸入過程，在此過程中游動(dòng)凡爾仍然處于關(guān)閉狀態(tài)；BD段為卸載段，卸載過程中游動(dòng)凡爾和固定凡爾同時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)；到達(dá)D點(diǎn)后卸載完畢，變形結(jié)束，活塞與泵筒開始發(fā)生相對(duì)位移，游動(dòng)凡爾被頂開而開始排出液體，故DC段為排出過程，在此過程中固定凡爾仍然處于關(guān)閉狀態(tài)。

1.2 影響泵效的因素分析

在正常情況下，若泵效為70～80%就認(rèn)為泵的工作是良好的。實(shí)踐表明，往往平均泵效低于50%，甚至有的油井泵效低于30%。影響泵效的因素可歸結(jié)為以下3個(gè)方面。

（1）抽油桿柱和油管柱的彈性伸縮。由于深井泵工作特點(diǎn)，抽油桿和油管柱在工作過程中承受著交變載荷，從而發(fā)生彈性伸縮，使活塞沖程小于光桿沖程，因而減小了活塞讓出體積，不可避免地導(dǎo)致泵效小于1。

（2）氣體和泵充滿度的影響。當(dāng)泵吸入油氣混和物后，氣體占據(jù)了活塞讓出的部分空間，油來不及進(jìn)入泵內(nèi)，或者當(dāng)泵的排量大于油層供液能力時(shí)，都會(huì)使進(jìn)入泵內(nèi)的液量減少。

（3）漏失影響?；钊c襯套的間隙及凡爾和其他連接部件間的漏失都會(huì)使實(shí)際排量減少，進(jìn)而影響泵效。

2 礦場常用泵效計(jì)算方法的缺陷

從現(xiàn)場蹩泵情況看，油井回壓越高產(chǎn)液量越低，說明多數(shù)油井存在一定程度的漏失，因此對(duì)油井漏失量的準(zhǔn)確判斷十分重要。深井泵工作狀況主要通過功圖測試來判斷。由于深井泵凡爾和抽油桿工作狀況能在功圖上有較明顯、準(zhǔn)確地反映；供液差、油稠、結(jié)蠟、卡井和抽噴等都可以通過測試功圖、動(dòng)液面進(jìn)行綜合判斷。而抽油管漏失單純依靠測試資料很難判斷，因?yàn)槌橛凸苈┦г诠D上無法反映，只能同過功圖、動(dòng)液面情況進(jìn)行綜合判斷，但是其準(zhǔn)確率不高，只有在抽油管漏失嚴(yán)重的情況下，才能定性判斷，然而漏失量仍無法確定；此外深井泵的間隙漏失在功圖上也很難被反映出來。這就導(dǎo)致部分井在漏失情況下進(jìn)行生產(chǎn)，嚴(yán)重影響了油井產(chǎn)能的發(fā)揮，同時(shí)降低系統(tǒng)效率。

目前礦場所用的泵效計(jì)算方法比較粗糙，以油井日產(chǎn)液量與泵的理論排量的比作為泵效，而泵的實(shí)際效率應(yīng)該是泵的排液量與泵的理論排量的比。在礦場生產(chǎn)實(shí)際中泵的排液量與油井日產(chǎn)液量之間存在著較大的差異，所以目前礦場所計(jì)算的泵效并不準(zhǔn)確。在礦場實(shí)際計(jì)算泵效時(shí)，以井口計(jì)量的井液質(zhì)量折算成體積代替泵的排液體積，這就造成了較大的計(jì)算誤差。

3 利用示功圖計(jì)算漏失的方法研究

3.1 示功圖法計(jì)算泵效

理論公式復(fù)雜、繁瑣，涉及變量多，在礦場實(shí)際中計(jì)算泵效時(shí)并不準(zhǔn)確，所以在礦場實(shí)際中均不采用理論公式進(jìn)行計(jì)算。

η=[（1+ Wrn2L/1790frE）- fpρLfgL/Efr/S]（PS+100）/[ PS+100+（GO-αPS）（1-nw）]

式中：η為泵效；Wr為慣性載荷，N；n為沖次，次/分；fr為抽油桿截面積，m2；E為剛的彈性模數(shù)；fp為泵的截面積，m2；ρ為井液密度，Kg/ m2；Lf為動(dòng)液面深度，m；g為重力加速度，m/s；L為抽油桿長度，m；S為懸點(diǎn)沖程，m；PS為沉沒壓力，Pa；GO為地面油氣比m3/t；α為溶解系數(shù)，m3/t；nw為油井含水，t/t；β為充滿系數(shù)，m3/m3；В為原油體積系數(shù)，m3/m3。

3.2 漏失的量化計(jì)算

深井泵在長期的工作過程中，由于磨損泵筒與活塞之間的間隙逐漸增大，導(dǎo)致深井泵的間隙漏失隨之逐漸增大，然而常規(guī)的功圖測試只能判斷凡爾漏失，無法判斷間隙漏失；隨著抽油機(jī)的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，油管柱在交變載荷的作用下做周期性的伸縮，絲扣間的密封性遭到破壞，導(dǎo)致油管柱的滲漏甚至刺漏，然而常規(guī)的功圖測試卻無法判斷油管柱的這種滲漏或刺漏。在深井泵的間隙漏失和油管柱的漏失量不是特別大，油井仍有一定產(chǎn)量的情況下，由于不能判斷漏失量，所以就不能及時(shí)制定油井挖潛措施，嚴(yán)重影響油井產(chǎn)能的發(fā)揮。

泵效計(jì)算方法改進(jìn)后，泵的實(shí)際排液量能夠準(zhǔn)確計(jì)算，那么深井泵的實(shí)際排液量與油井產(chǎn)液量之間的差值，就是油井的漏失量。

對(duì)于深井泵下入油井時(shí)間較長，油管柱下部未連接封隔器、油管錨的油井，其漏失量為深井泵的間隙漏失增加量與油管柱漏失量之和。

3.3 現(xiàn)場應(yīng)用效果

通過改進(jìn)后的泵效計(jì)算方法計(jì)算油井漏失量，發(fā)現(xiàn)部分油井在漏失量較大的情況下生產(chǎn)，因此現(xiàn)場實(shí)施檢泵8井次，見到了較好的效果。措施后油井產(chǎn)液量與示功圖法計(jì)算的產(chǎn)液量接近，說明示功圖法可準(zhǔn)確計(jì)算油井漏失量。此外，部分井修井后產(chǎn)液量較低，通過示功圖法計(jì)算油管存在一定漏失，重新修井后產(chǎn)液量明顯提高。

4 結(jié)論

4.1與傳統(tǒng)理論公式相比，示功圖法計(jì)算泵效涉及變量少，且均能直接、準(zhǔn)確地獲取，因此，在礦場實(shí)際應(yīng)用中簡便且實(shí)用。

4.2對(duì)于深井泵的間隙漏失和油管柱的漏失量不是特別大，油井仍有一定產(chǎn)能的情況，可以通過計(jì)算油井漏失量，及時(shí)制定油井挖潛措施。

4.3由于修井過程中存在油管漏失，建議通過示功圖法計(jì)算檢下泵新開井泵的實(shí)際排液量，與油井實(shí)際產(chǎn)液量進(jìn)行對(duì)比，檢驗(yàn)油管漏失量，判斷修井質(zhì)量。