杆式抽油泵在大港油田南部油区的应用

　　应用技术卜石油机械杆式抽油泵在大港油田南部油区的应用孙宝福（大港油田集团新世纪机械制造有限公司）修井工作量大等突出问题，从2000年开始，在南部油区推广应用杆式抽油泵。43口井的推广应用效果表明，增产井21口，日增油39.89t，累计增油2174.6t，泵效提高的井有25口，平均单井提高泵效6.9；抽油泵工况改善的井有22口。推广应用杆式抽油泵应注意科学选井；注意配套技术的应用；对稠油和载荷大的井应加大泵的支承力度；对出砂严重的井可考虑采用动筒式底部固定杆式泵；在条件许可情况下，应选用H级高强度抽油杆。

　　杆式抽油泵结构及特点杆式抽油泵因将整个泵随抽油杆柱下入油管内的预定位置固定后进行抽汲作业而得名，又称为“插入式泵”，其结构示意图如所示。杆式泵按固定部位主要分为定筒式底部固定杆式泵、定筒式顶部固定杆式泵和动筒式底部固定杆式泵；按固定方式有皮碗支承、机械支承及双卡杆式泵。按APISpec11AX规定，泵径规格主要有31.75、38.10、4445和57.15mm等4种。

　　为了满足各油田含砂、含气、高凝、高粘等特殊井况对泵的需要，我们还研制开发了20余种特种泵，并且把032、38、44mm杆式泵的密封支承短节改为通用件，这样使得在同一口油井更换不同规格的泵而不需起出油管。在注蒸汽的油井中，杆式泵的密封支承部位采用机械-皮碗串接式结构，皮石碗米用特种材料，耐温达280 C；在含砂油井中，在柱塞上增加旋流搅拌零件，以防止砂卡和砂粒沉积；在稠油井中，将阀罩改为大流道结构，以减小进油阻力。同时，还根据油井井况（泵杆深度、井液温度、粘度、含砂量及砂粒硬度和粒度等），合理配置柱塞与泵筒的间隙、密封段长度、上下加长4一皮碗支承接头；5?支承皮碗；6闭式阀罩；12?泵筒杆式泵与管式泵相比具有起下泵时不需起下油管的特点，适合在深井中使用。同时由于该优点，减少了油管上卸扣操作，从而延长了油管的使用寿*=孙宝福，工程师，生于1962年，1984年毕业于华东石油学院矿机专业，现从事技术管理工作，任公司副经理、总工程师。地址：（300280）天津市大港区。电话：（22命。另外，杆式泵还具有形式多样，选择余地大等优点。在国外，绝大部分有杆抽油泵井都使用杆式泵，在我国也正逐步推广使用。

　　大港油田新世纪公司的杆式泵先后在胜利、辽河、大港、大庆、青海、新疆、吉林等油田得到广泛的应用，已应用1500多台，特别是在大港油田南部油区的应用，取得了显著的效果。

　　大港油田南部油区油井生产现状近年来，大港油田南部油区大部分区块进入高含水开发期，注采矛盾逐年加剧，导致油井供液不足，动液面下降，沉没度降低，单井产液量和产油量逐年下降。表1反映了1996~2000年南部油区有杆抽油井与生产指标的对比情况。

　　表1南部油区1996-2000年油井年生产指标对比时间统计井数（口）下泵深度动液面产液量产油量含水泵效2000年以前，南部油区大多数油井采用管式泵生产，管式泵适用于下泵深度不大，产量较高的油井。从表1看出，目前南部油区油井动液面下降，下泵深度逐年加大，管式泵已越来越不适应油井的生产，突出表现为油井泵效低，修井工作量大。在这种情况下，为了增加产量，提高泵效，降低作业成本，缩短检修占井周期，从2000年开始，在南部油区推广应用了杆式泵。从使用情况来看，杆式泵与管式泵相比，具有下泵深度大，泵效高，作业简单等优点，比较适合南部油区现阶段的生产。

　　使用杆式泵效果分析南部油区共推广应用杆式泵43口井，其中包括新井投产3口、长停井恢复生产3口、电潜泵转杆式泵深抽1口。

　　应用杆式泵的43口井中，目前正常生产34口，增产井21口，日增油达39.89t，累计增油2174.6t.在可对比的36口井中，泵挂较以前使用管式泵增加的有23口，泵挂基本不变的有13口。23口泵挂加深井中，液量上升的有16口，泵效提高的有18口，抽油泵工况明显改善的有15口；泵挂基本不变的13口井中，液量上升的有9口，泵效上升的有7口，抽油泵工况明显改善的有7口。

　　综上所述，使用杆式泵后，产液量上升的井共有25口，平均单井提高产液量3.2m3/d；泵效提高的井共25口，平均单井提高泵效6.9；抽油泵工况改善的井22口。此外，还有部分井使用杆式泵后，检泵周期有所延长。表2选择了大港油田南部油区部分推广应用杆式泵井应用前后生产指标对比情况。

　　表2南部油区部分推广应用杆式泵井前后生产指标对比作业时间（月一日）实施前实施后有效期（d）累计增油（）井号泵径X泵挂日产液量（）泵效检泵周期（d）泵径X泵挂日产液量（）泵效应用杆式泵应注意的几个问题科学选井。要根据杆式泵的适用范围和选井条件，科学选井，确保杆式泵井的使用效果。在对南部油区有杆泵抽油井进行认真分析的基础上，结合杆式泵的使用范围，提出两个选井条件：①井斜较小，一般应小于3°②地层出砂不严重。

　　荥吸入口气液比余隙容积系数原公式新公式相差百分数原公式新公式相差百分数原公式新公式相差百分数表1新计算公式与原计算公式充满系数计算结果对比压缩比pyp.=2压缩比p/p=4由中曲线变化规律与表1计算结果对比，可得如下结论。

　　抽油泵的充满系数不仅取决于余隙容积系数与泵吸入口的气液比，而且还取决于压缩比仰/p.在压缩比一定的条件下，抽油泵的充满系数随（上接第36页）（）注意配套技术的应用。杆式泵的作业相对管式泵来讲要求精细，因此有必要配置相应的有杆泵举升工艺优化设计软件，杜绝凭经验设计的现象。同时，为克服杆、管变形造成的泵效损失，应配套使用油管锚。实践证明，油管锚的配套使用，大大提高了杆式泵的使用效果。

　　对稠油和载荷大的井，要加大杆式泵的支承力度。通过实践，使用双卡式杆式泵可以增加杆式泵的坐封力，从而避免因固定工作筒的限位短节失效而造成工作筒和柱塞同时运动。

　　要加强油管的清洗工作，对含蜡井要增加清蜡次数，改善清蜡效果。

　　对出砂较严重的井，可以考虑使用动筒式底部固定的杆式泵。

　　优化设计，配备高强度抽油杆。对杆式泵抽油井，每口井都要用计算机优化杆柱设计，在条件许可的情况下，选用H级抽油杆，还应利用杆泵吸入口气液比的增加而降低，随余隙容积系数的增加而降低，这与目前的认识是一致的；在泵吸入口气液比与余隙容积系数一定的条件下，充满系数随压缩比/p的减小而增加，即在排出压力一定的条件下，充满系数随沉没压力的增加而增加。