有关于抽油机抽油机井无泵效理由认识

论文导读：
【摘要】抽油机井泵况是描述油井是否正常生产的重要资料。近几年，因为无泵效造成抽油机井检泵率呈逐年上升趋势。本文通过总结现场的工作经验，结合示功图、沉没度、产液量、含水、电流、压力等多项生产数据，对可能产生无泵效的原因进行分析。使对无泵效井的检查和处理有的放矢，同时提出针对无泵效问题的预防性措施。
【关键词】油井；泵效；防治措施
一、前言
抽油机井泵效是抽油机井的实际产液量与抽油泵的理论排量的比值叫泵效。深井泵泵效的高低反映了杆、管、泵性能的好坏及抽油参数的选择是否合适等。油井泵效受砂、蜡、原油粘度、气体等因素影响。在生产过程中，主要依靠视泵效来判断油井生产是否正源于：论文例文www.7ctime.com
常。

二、油井无泵效判断方法

1、直观判断：

日常管理中，在井口可以通过看、摸、听、试直观判断；
看：光杆变黑、盘根干磨或冒水；
摸：光杆烫手或有黑屑；
听：井口有无出液声、气声；
试：电流、取样。电流严重不平衡或变化大；取样时含水变化大或清水或不出液。
根据以上信息，需要进一步核实功图和液面等资料，以便进行准确判断。

2、憋压诊断法

抽油机井日常管理中，判断泵况正常与否的常用的诊断方法是憋压诊断法。憋压时，会出以以下几种现象：A抽不起压；B稳不住；C上冲程下降下冲程上升；D上行时大幅度上升、下时时大幅度下降、总的趋势上升不明显；E上冲程上升下冲程下降、表针在一定范围内波动等。憋压诊断法是通过油井正常起抽的条件下，关闭油井的回油阀门，记录井口压力随时间的变化画出憋压曲线来诊断泵况的方法。憋压曲线就是起机关回油和停机关回油井的不同条件下，各测一条油压与时间变化的关系曲线。从曲线中可以看出，单井泵况是否正常。

3、综合判断法（根据功图、产量、含水、沉没度、电流等生产数据综合分析）

综合判断法，既根据每次录取的有关生产数据（产量、含水、油套压电流等数据）综合分析，对数据化较大的井，查找原因，进行泵况诊断。无泵效井的普遍特征是该井的产液量降，含水上升，沉没度上升。对于中上部油管漏失井，当漏失位置高于液面时，且漏失量较小，产液量下降，含水微升；当液面高于漏失部位，由于套管压力大于油管压力，油井产液量恢复到原来正常时产液量，但含水上升，产油下降，从功图和产液量无法诊断这种井漏失，必须通过含水资料和憋压曲线才能准确判断。常用的示功图法对受单因素影响的纯油井，一般可得出较准确的判断结论（图1）
但对受自喷因素影响或中上部油管漏失井，诊断准确性会大大降低。根据油套压是否平衡可以诊断油管是否漏失。

三、油井无泵效原因及分析

1、无泵效的原因

2002年-2008年我队油井作业133井次，跟踪结果显示，油井无泵效的原因如下：
⑴杆断脱：占无泵效井的58.6%；⑵泵漏失：占无泵效井的24.6%；⑶油管丝扣漏：占无泵效井的8.3%；⑷杆管偏磨：占无泵效井的6.0%；⑸结蜡：占无泵效井的

2.3%；⑹出砂：占无泵效井的3%。

2、无泵效的原因分析

⑴漏失：通过对流体在井下管柱和井口流动过程分析，抽油机井产生漏失部位主要包括：井口、油管和抽油泵。下面按照漏失部位对漏失产生的原因进行阐述。
A井口漏失产生原因
①阀门不严造成漏失；②油管挂座封不严造成漏失B油管漏失产生原因；①油管上扣时丝扣上偏；②使用液压钳上扣过紧致使油管丝扣损坏；③对下井油管检查不细，将已腐蚀或破损的油管下入井内；④丝扣未刺干净，造成油管上扣不紧或检查不细；⑤大排量热洗过程中，由于液体对管柱冲击，造成油管松动；⑥偏磨影响，抽油杆偏磨油管。
C泵漏失产生原因
泵漏失有三种情况：一是球座是否刺损或球磨损；二是凡尔球有杂物或其它硬物垫住，使球与球座密封不严；三是由于结蜡影响，使凡尔不工作，可以通过热洗或检泵处理。
⑵抽油杆断脱：引起抽油杆断脱的因素主要有：井身结构、沉没度、冲次、抽油泵直径与工作状态等。
A井身结构是造成杆断脱的因素之一
井身结构指的是（1）自然井斜；（2）定向井斜；（3）地层蠕变。
由于套变和井斜，使井下油管产生弯曲。在斜井抽油时，半干摩擦力P摩干（柱塞和泵筒间的摩擦力），特别是抽油油杆和油管间的摩擦力将达到很大的数值。
B低沉没度导致交变载荷增加引起杆断脱
表1 2002-2008年不同沉没度区间杆断脱井分布情况统计表
沉没度（m）0-100100-200200-300300-400400-500500以上合计
断脱井数31172053278
从表中统计结果看，随着沉没度的降低杆断脱井明显上升，沉没度低于200m断脱48井次，占总断脱井的6

1.54%，其中沉没度低于100m的断脱31井次，占总断脱井的39.74%。

C冲次对抽油杆断脱的影响
依据悬点最大载荷、最小载荷计算公式：
以葡186-146井2007年1月井史生产数据及实际管柱结构为例，在其它条件不变时，计算出悬点载荷随冲次的变化规律（表3）
从表中看，随着抽汲参数的增大，抽油机悬点最大载荷增加，最小载荷降低，交变载荷增加，冲次越大对杆的损伤就越大。冲次越大，抽油杆柱循环应力次数越多，抽油杆易发生疲劳破坏，当抽油杆
最大应力值超过允许应力值时，开始形成裂纹，裂纹在反复交变应力作用下发生扩展，最终导致抽油杆断脱。
D抽油泵直径与工作状态对抽油杆断裂的影响
表3 2002-2008年不同泵径下抽油杆断脱统计表
泵径（mm）283238445770合计
断脱井数2153721378
从统计表中可以看出，泵径越大发生断裂的比例也增大。因为抽油泵直径与工作状态直接影响抽油杆柱下端所受的集中轴向压力，随着抽油泵直径的增加，抽油杆下端所受的集中轴向压力逐渐增加，当集中轴向压力增加到一定程度时，杆体不断在较大的摩擦阻力下运行加剧了杆的损坏，最终导致抽油杆断脱。
E抽油杆断脱是非对称循环应力作用下发生的疲劳破坏
表4 2002-2008年不同断点区间杆断井分布情况统计表
断脱位置（根）1-25 26-5051-7576-100>100合计
断脱井数4822291578
从实际断点分布情况来看在抽油杆柱的上部、中部、下部都有断脱故障的发生。
这是因为这些井在悬点最大载荷和最小载荷的作用下，抽油杆产生了非对称的循环应力，由于各种因素影响，悬点最大载荷和最小载荷发生相应的变化，抽油杆内非对称的循环应力也随之相应变化。当应力循环中的最大应力值超过了抽油杆柱许用的最大应力值时，经过一定的应力循环次数后，首先在应力最集中的地方开始形成极细的裂纹，当裂纹不断扩展到使抽油杆不能承受所加的载荷时，抽油杆就会突然断裂。
⑶结蜡
蜡在井筒内举升过程中析出来会粘结在管壁上，缩小油管的流通截面积，增加油流阻力，使抽油杆在上下运动时阻力增大，或泵凡尔不工作，影响油井产量，严重时会使油井不出液或卡死。
⑷出砂
油井出砂，其中一部分砂子沉积井口形成“砂堵”，增加油流阻力，使油井产量降低，砂堵严重时，砂柱高度可达到百米以上，将油井堵死，使油井停产；另一部分砂子被油流携带上升出井，在上升过程中，砂子会磨损设备，卡住深井泵活塞、阀等采油设备；油井大量出砂后使井底附近岩层结构被破坏而坍塌，岩层坍塌还有可能使论文导读：种因素综合影响的结果，可以归纳为两类：地质因素和开采因素。A地质因素有：①岩层原始受力状态；②岩石的胶结状况；③高渗透率的砂岩油层和裂缝发育的油层容易出砂。B开采因素有：①固井质量差；②打开油层方法、诱导油流和放喷方法不当引起出砂；③油井工作制度不合理，措施不当引起出砂；④油井大量出水时容易出砂
套管损坏。
油井出砂是各种因素综合影响的结果，可以归纳为两类：地质因素和开采因素。
A地质因素有：
①岩层原始受力状态；②岩石的胶结状况；③高渗透率的砂岩油层和裂缝发育的油层容易出砂。
B开采因素有：
①固井质量差；②打开油层方法、诱导油流和放喷方法不当引起出砂；③油井工作制度不合理，措施不当引起出砂；④油井大量出水时容易出砂。
区块近几年因砂卡作业的井主要原因是措施后油井工作制度不合理。由于压裂后油井供液能力增强，为了放大生产压差，进一步调大地面生产参数，导致油井出砂，磨损设备造成泵漏失或发生砂卡；另外由于压裂后故障停井时间长，导致油井砂卡。

四、预防措施

1、漏失井预防措施

⑴严把杆管泵进货质量关。
⑵强化作业跟踪，提高作业质量。油管漏失产生的主要原因在作业施工质量，正常检泵井由班组长负责现场质量监督，返工井由技术员负责，将原因落实清楚，反馈给上级业务部门。
⑶加强技术管理（合理的清蜡周期，合理的生产参数）。清蜡周期制定不合理，会造成产液下降或杆管结蜡多的情况。所以，应该根据单井的实际情况，结合相关数据，进行合理制定。合理优化参数，使抽油机井在合理工作制度下生产，使惯性载荷对管、泵影响小，它是预防漏失的重要保证，一般来说要保证大泵径长冲程慢冲次。技术创新是预防漏失的关键所在。在偏磨影响漏失治理上，采用大流道泵，统一杆径，下高强扶正环，在进泵倒数第二根杆下双环，有效的制止二次偏磨的发生，对漏失预防有着深远的影响。

2、断脱防治措施

依据抽油杆断裂事故发生的原因，结合现场实际情况，源于：论文要求www.7ctime.com
提出有针对性的防治措施：
⑴采取长冲程、低冲次，因随着冲次的降低，最小载荷上升，下行阻力减少，抽油杆收缩量减少，同时可增加油层液体向泵筒内流动的时间，泵充满程度增加，提高油井的泵效，增加油井的产量，进而提高油井的系统效率。
⑵合理优化管柱结构设计，采取大泵径、长冲程、低冲次的设计思路。对于连续使用2年以上的抽油杆，施工要求上下倒换或降级使用，并且抽油杆上部严禁使用抽油杆短节，如果确实需要，应将短节连接在同级抽油杆的底部，最大限度地减少生产管理对抽油杆使用寿命的影响。
⑶加强抽油杆柱强度设计，适当的应用超高强度抽油杆。 目前超高强度抽油杆主要分两种，一种是材料型的，另一种是工艺型的。工艺型超高强度抽油杆，采用超音频感应加热表面淬火及抛丸强化处理工艺，经处理后的抽油杆，不仅具有较高的抗拉强度和表面硬度，而且还有很高的表面残余应力，最小抗张强度为1150～1360MPa。
⑷加强生产管理，确定合理的油井热洗周期，提高洗井质量。
⑸因为疲劳裂纹首先在应力最大处形成，抽油杆扶正环处需打磨，是应力集中的地方，因此应改进抽油杆加工工艺，消除应力集中。

3、油井防蜡措施

⑴增加油气在井筒中的流动速度；
⑵采用涂料油管和玻璃衬里油管防蜡、采用强磁防蜡器或防蜡剂防蜡；
⑶根据油井生产数据，制定科学合理的清蜡周期和单井加药量及加药周期，并严格按期实施，保证油井正常生产。

4、油井防砂措施

⑴对出砂井应选择合理的工作制度，停机时应停在接近上死点的位置；
⑵出砂井放套管气操作时，必须平稳操作，以防止油层受到振动，出砂井一般不允许长；
⑶对因出砂造成光杆少部分下不去时，可以采取上提解卡操作，活动1小时左右后，调好防冲距，就可恢复正常；
⑷油层出砂造成轻微漏失或卡泵，可以进行碰泵或大排量洗井，将砂循环带出井筒，如果无效，再进行作业检泵。

五、结论及认识

1、抽油机井无泵效的原因是复杂的，应具体问题具体分析。

2、对无泵效井应采取综合分析和诊断，进一步提高井下诊断符合率。

3、无泵效预防是一项系统工程，要从工具质量，生产管理，技术分析，原油物性等多方面着手，找到影响漏失的症结所在，在正确分析的基础上加以预防。