中二北馆3—4注聚区抽油井机杆泵优化组合效果分析.docVIP

中二北馆3—4注聚区抽油井机杆泵优化组合效果分析 　　摘 要：胜利油田孤岛中二北馆3-4单元一直以机械采油为主要的采油工艺。2006年1月投入注聚开发，随着油井见聚浓度的高低变化，油井产能，井筒动液面，设备载荷，动力耗能等参数都发生了较大变化。为使油井在注聚开发过程中经济、高效生产，进行了机、杆、泵组合优化组合研究，取得了较好的效果。 　　关健词：聚合物驱 抽油机机杆泵组合 效果分析 　　0 引言 　　抽油机井在注聚开发区生产过程中随着聚合物采出液含聚合物浓度的上升，含水下降，负荷变重，使得杆、管偏磨，泵阀座不严，造成杆断脱、泵漏现象十分严重，影响了注聚开发效果。抽油杆与油管偏磨比水驱时速度和程度加剧，主要原因是注聚开发采出液比水驱油井的粘度增加，导致与粘度有关的各种摩擦力增加，注聚开发抽油机井见聚后下行阻力较水驱时增大，使得抽油杆柱失稳产生纵向弯曲的变形波数增加。由于聚合物溶液属于粘弹性流体，在抽油杆和油管环形空间流动时，对抽油杆产生法向力。因此抽油杆在下行阻力和法向力双重作用下，与油管偏磨加剧，杆断率增加，作业井次明显增加，导致作业费用增加。如何选择好抽油设备，实现杆、管、泵、抽油机的最优组合，对注聚开发生产至关重要。 　　1 抽油井抽油杆的选择 　　抽油杆的选择主要包括确定抽油杆的长度、直径、组合及材料，下泵深度确定后，抽油杆的长度就定了。抽油杆柱承受的载荷随深度有所变化，如抽油杆柱载荷越往下越小，加上下部抽油杆柱所承受的上顶力的作用，在中和点以下抽油杆柱由承受张应力变成压应力，迫使抽油杆弯曲，增大了扭力和摩擦力，使得下部抽油杆工作条件更加恶劣。 　　随着注聚开发见效，原油密度增大，抽油机负荷增大，因此，选择的抽油机直径需要适当增加。目前经常使用的抽油杆直径多为19mm，22mm，25mm三种，而又以22mm抽油杆居多。对于下泵较深的井，可以采用不同直径的抽油杆，上部用粗的，下部用细的，因为上部抽油杆承受负荷较下部大，这样可以减轻总的抽油杆重量，降低驴头负荷。 　　2 抽油机的选择 　　游梁式抽油机是孤岛油田主要的机械采油设备。在机械采油井中，游梁抽油机井又占机械采油井的96%左右。游梁抽油机系统的运行特点游梁抽油机是机、杆、泵组成的复杂系统，其运行特点有三个。（1）游梁抽油机是一种带有冲击性的周期交变负载，起动转矩大，在一个周期（一个冲次）内负载波动很大。这种负载要求驱动电机在选择容量时留有足够的余量，以保证带载起动时能克服抽油机较大的惯性扭矩，满足起动要求。在运行时有足够的过载能力，以克服交变载荷的最大扭矩。 　　抽油机是油井生产过程中不轻易更换的设备。选择时应考虑到在长期生产中有利于充分发挥油层的最大生产能力，而又不致超负荷运转一定型号的抽油机，都有其允许的最大负荷及可供调节的冲程和冲次。在具体选用时，所遵循的原则是：用最大冲程、冲数及选用一定泵径后，既油井最大可能产量，同时在需要的最大下泵深度下，悬点最大载荷及减速箱输出轴的扭矩不超过它的允许值。 　　3 抽油泵的选择 　　由于中二北馆3-4单元注聚开采及强腐蚀的介质环境和井况差等要素影响，柱塞抽油泵的泵筒和柱塞的磨损、腐蚀、划伤越来越严重，油井均匀检泵周期越来越短，有的甚至不到30天就需求检泵，影响开发指标的提高。 　　泵筒和柱塞摩擦副及四周任务环境和条件构成了一个摩擦学零碎，这一零碎的腐蚀磨损量由泵筒的腐蚀磨损量和柱塞的腐蚀磨损量的总和所决议。而泵筒和柱塞各自的腐蚀磨损量则由构成资料的物理机械化学功能、互相运动关系、任务环境和条件等要素决议。最终从抽油泵角度上看，泵筒和柱塞的资料和外表处置工艺的选择成为决议这个摩擦学零碎腐蚀磨损量的决议要素。 　　选择并优化泵筒和柱塞资料和外表处置工艺目的是让这个零碎的腐蚀磨损量到达最小。抽油泵是有杆机械采油的一种专用设备，泵下在油井并筒中动液面以下一定深度，依靠抽油杆传递抽油机动力，将原油抽出地面。 　　对于深井泵，除了确定直径外，还必须根据油并条件选择泵的类型及间隙配合。 　　泵深在400 m以内的浅井，如果具有较大的腐蚀性，且含砂不大于0.1%，一般可选用皮碗泵；1000 m以内的井，如果具有较大的腐蚀性，且含砂量小于0.2%，油井结蜡较严重，或油较稠者应采用管式泵；产液较小的中深或深井可采用杆式泵。 　　4 注聚开发抽油井躺井常见原因分析及防治效果分析 　　注聚后油井躺并常见原因有：①杆断；②杆、管偏磨造成的杆脱，油管漏；③泵漏。对于杆断和泵漏主要是由于抽油杆和泵本身质量问题，目前已经有高强度抽油杆和三级抽油泵、悬重式抽聚合物泵、大流道抽聚合物泵等应用于实际生产中，主要针对杆、管偏磨造成的杆脱，油管漏作简要分析的。 　　4.1 注聚开发抽油机井杆、管偏磨原因分析 　　注聚区抽油机