YA油田抽油泵泵效影响因素分析及改进措施

1、 Ya油田油层埋深300032000m,平均孔隙度为12.1%,平均渗透率为78.5×10m,为中低孔低渗储层,有杆泵平均下入深度2000m2400m,气油比高,在220m /t左右,据油田53口油井的生产数据统计,抽油泵的平均泵效为46.3%,泵效在40%以下的有33口,占总井数的43.4%,其中30%以下的有12口,占总井数的22.6%(表1,分析泵效较低的原因,找出影响油田泵效的主要因素,对油田稳产增产具有重要意义。影响深井泵泵效的因素主要包括:柱塞冲程损失、液量漏失、气体造成的泵充不满等。泵效常用公式为:(1根据文献研究成果,分析了气体造成的充不满对泵效的影响。从图1可以看出

2、,气体对泵充满系数影响明显,随生产油气比的增加,泵充满系数明显降低。另外,沉没度的增加,泵充满系数增加。YA油田目前的生产油气为220m /t,沉没度为400m,井下未装防气锚,由此可见,泵的充满系数为80%左右,其中泵效低于30%的沉没度普遍只有300m左右,泵的充满系数为60%左右。考虑到振动载荷和惯性载荷对柱塞冲程影响较小,因此主要分析了静载荷损失的影响。根据文献研究成果,分析了下泵深度对冲程损失的影响,从图2可以看出,随下泵深度增加,泵冲程损失增加。Ya油田油藏埋深3000m3200m,目前平均动液面为2000m,下泵深度为2400m,井下安装油管锚,由此可见冲程损失达到20%左右,部

3、分井下泵深度达到2600m,冲程损失达到24%左右。抽油泵的漏失主要包括排出部分柱塞与衬套间隙之间的环隙漏失和吸入部分固定阀的漏失。(1环隙漏失。美国OILWELL公司研究认为,抽油泵为间隙滑动密封,3%-5%的漏失将会起到很好的润滑作用,能够延长工作寿命。根据研究成果,分析柱塞与衬套间隙漏失对泵容积效率的影响,随间隙增加,泵漏失量明显增大;随柱塞两端压差增大,泵漏失量明显增大。YA油田大部分井采用38mm,配套I间隙泵,动液面为2000m(折算的柱塞两端的液柱压差为20MPa,由此可见环隙漏失达到9%左右,部分井由于砂等介质的磨损间隙增大,环隙漏失也随之增大。(2固定阀的漏失。YA油田水网密

4、布,全为定向井,并且井斜大,造斜点高,抽油泵处与斜井段生产,据统计泵挂处井斜大于25度的有30口,相关研究表明,抽油泵在倾斜状态下工作时,由于固定阀滞后关闭、阀座受到偏击偏磨,所造成的漏失增大。室内模拟试验,当泵轴线倾斜角超过25°时则影响泵效,泵挂处的井斜角越大,泵效越低。统计油田53口油井的泵挂处井斜与泵效的关系,从图4看出,随着泵挂处井斜角增大,泵效呈下降趋势,当泵挂处井斜为30时,泵效为45%左右。油层能量相对高,供液能力强,则油井泵效相应也高。反之,油层能量相对低,供液能力弱,则油井泵效相应就低。YA油田采用天然能量开发,地层压力只有0.7左右,生产压差控制在7-8MPa,

5、因此由于地层能量得不到必要的补充而导致供液不足,沉没度偏小,下泵深度较深,柱塞两端压差较大,使得泵效低,因此有待加强注水开采工作。(1适当增加沉没度。沉没度提高深井泵泵效的一个重要措施。对不加气锚的油井来说,沉没度增加,可减少自由气对泵工作的影响,增加充满系数,但会增大抽油杆和油管的变形,从而增加冲程损失。从图5可以看出,两者影响程度不同,其中泵充满系数增加更明显,因此结合油井动态情况可以适当增加沉没度,增加为500m600m。(2选择小冲程、长冲程、低冲次工作制度。由于深井泵柱塞面积与下泵深度的平方成反比,与抽油机最大悬点载荷和减速箱最大扭矩成正比,所以深抽井在满足泵深和油井产量的前提下,应

6、尽可能选择小泵径。另外,长冲程可以减少余隙比、增加泵充满系数,低冲程可以降低最大惯性载荷,延长杆柱寿命。YA油田大部分井产液量在710t/d左右,因此换用32mm泵,冲程选用34.2m,冲次改为3次/分。(1装防气锚。对气油比比较高的情况,为防止气体影响,在井下安装了螺旋式高效气锚,同时在井口安装定压放气阀,合理控制套管气的生产方式,有效利用气体能量、减少气体对泵的影响。(2应用斜井泵。在评价优选的基础上,引进应用斜井泵,减少固定阀滞后关闭、阀座受到偏击偏磨引起而造成的漏失。2008年对部分泵效较低井实施工艺改进,根据生产m °MPa t/d m -3231233456【7】表1油田

7、泵效分布状况式中:为泵容积效率,%;为进入泵内液体体积与柱塞让出的泵内体积之比,表示泵的充满系数,%;为考虑杆柱和油管弹性伸缩后的柱塞冲程和光杆冲程之比,%;为考虑漏失后泵内的体积与进入泵内液体体积之比,%1泵效影响因素分析2改进措施3现场应用r1.1气体造成泵充不满影响1.2冲程损失的影响1.3漏失对容积效率的影响2.1改善供液能力2.2优化工艺参数2.3采用配套新工艺(转133页YA油田抽油泵泵效影响因素分析及改进措施狄敏燕张格(中国石油化工股份有限公司江苏油田分公司工程技术研究院摘要关键词YA油田具有油藏埋藏深、储层物性差、气油比高等特点。针对该油田生产井抽油泵泵效偏低状况,通过对影响泵

8、效的各项因素进行分析,从供液能力、工艺参数、配套工艺三个方面提出技术改进措施,并在现场10口井进行了应用,取得了较好效果,为油井生产设计及油田有效开发提供了有效的技术支持。泵效影响因素充满系数冲程损失漏失改进 选择既经济又适用的施工方法。在机械设备的选择上应符合施工实际情况来决定,在充分发挥主机效率的同时合理的配置辅助机械,减少非生产工时,达到施工工序连续,人工施工连续,最大限度的发挥人力、机械设备的使用效率;及时撤出多余的机械设备和劳动力,根据需要再随时组织进场,最大限度的减少人员及机械设备的闲置费用。施工工期。凡是按时间计算的成本费用,如项目人员的工资和办公费,现场临时设施费和水电费,以及

9、施工机械的租赁费等,在加快施工进度、缩短工期的情况下都会有明显的节约,但是加快施工进度,需要投入更多的人力、周转材料、施工机械,相应将增加一定的成本支出。因此,必须寻找一个合理的平衡点,确保总工期和质量前提下,制订一套科学、合理的施工进度计划。施工组织平面布置。施工平面图是对工程施工现场的平面计划和空间布置图,是现场文明施工的先决条件。科学合理的规划施工平面可以减少临时设施,减少施工用地,从而达到降低成本的目的。合理的施工组织平面布置,可以避免施工设施反复搬迁、地下工程反复开挖、土方往返运输等浪费现象;可以降低运输费用、保证运输方便;可以减少临时性建筑物的修建费用,减少临时占地,降低临时占地的

10、租地及青苗补偿等费用。材料管理。材料管理与施工生产密切相关,既是确保质量的前提基础,更是降低工程成本的关键。材料的费用在施工项目成本中占的比重最大,一般约占50%60%,有的高达70%左右,因此材料管理是精益目标成本管理的重点内容。材料价格受材料的产地、运输方式、运距长短、运价高低等因素影响,因此,材料的采购应经过广泛的市场调查,根据材料不同产地的价格、运输方式、运价计算出不同供应方式的材料价格,然后选择最实际、最经济的方案。(3开工后实施持续改进。施工生产与持续改进是实现目标成本的最后一步,这一阶段关注于生产流程的改进,达到单纯通过事前控制无法实现的成本降低。主要包括消除浪费,提高劳动生产效

11、率。这些活动发生在生产过程开始之后,通过实际成本与目标成本的比较,可以将所得到的经验应用到以后的施工项目中。精益成本管理是一种新的成本管理理念,虽然在我国实施由于受到一定条件限制还有一定的困难。但是,它突破了传统的以利润为导向的成本管理模式,使企业开始以市场为导向,从采购、设计、生产和服务上全方位控制企业供应链成本,为成本管理开创了崭新的思维空间。4结语参考文献1何滔滔.施工企业项目成本控制之目标成本法探讨J.科学咨询(决策管理,2007,(012陈勇强,张浩.精益建造理论在工程项目管理中的应用J.中国港湾建设,2007,(83鲜应军,赵莉琴.施工组织对项目成本的影响分析J.河北企业,2007

12、,(54杨洪.施工组织设计对工程项目成本的影响.四川大学硕士学位论文,20065赵璐.基于精益建造的成本管理.华中科技大学硕士学位论文,2005(收稿日期:20090220(接105页动态,对3口井进行了工作参数调整,改38mm*3m*6次/冲次工作制度为32mm*4.2m*3次/冲次,6口井加深泵挂200m,8口井安装了防气锚,泵效从33%提高到43%,取得了较好效果。(1影响YA油田抽油泵效率的主要因素有泵的充满系数、冲程损失以及泵的漏失,其中进液气油比高造成的充满系数低,下泵深度大引起的冲程损失大,以及动液面深、下泵处井斜较大造成的漏失量大是导致泵效偏低的主要原因。(2通过改善供液能力,

13、适当增加沉没度、选择小冲程长冲程低冲次工作制度,以及配套应用防气锚、斜井泵等工具可以有效地提高泵效。(3对现场10口井进行改进,泵效从34%提高到43%。4结论和建议参考文献1张琪.采油工艺原理M.东营:石油工业出版社,1989,110-1152蔡道钢,李颖川,牟勇.气体影响抽油泵充满系数的精确算法J.石油机械,2005,33(10:61623谭多鸿.抽油机井合理沉没度的确定.石油天然气学报(江汉石油学院学报,2007,29(1:1471484孙宝福,金有海.影响抽油泵排量分析与改进措施探讨J.石油机械,2007,35(10:72755张琪.采油工程原理与设计M.东营:石油大学出版社,2000

14、,1341386吴修德,汪建华,李诗珍,高国友.抽油泵环隙漏失量的计算.江汉石油学院学报,2003,25(1:95977赵洪激,刘玉泉,李长勋.斜直井有杆泵机械式游动阀的研究.大庆石油学院学报,1995,19(4狄敏燕(1973-,女,1996年毕业于石油大学(华东采油工程专业,江苏油田工程技术研究院采油室,高级工程师,从事采油工程方面的研究工作。(收稿日期:20090317作者简介(接124页4.2解决建议一般水平的产品,不适宜高速挤压需要。(2辅助材料行业落后,产品质量得不到保证。各种稳定剂、助剂、添加剂也极为重要,影响着产品的质量,比如早期的PVC管材用铅盐作稳定剂,致使重金属盐从管道中

15、析出,使PVC管材暗藏铅杀手,影响人们的身体健康。(3管理混乱,标准、规范、图集、定额等严重滞后,不能满足需要。塑料管的应用在我国推广应用有几十年得历史了,但塑料产品标准,设计施工规范、标准图以及概预算定额等严重不配套。在产品标准与应用规范上,只有UPVC建筑给水的产品标准及设计施工规范齐全,而其他得塑料管道欠缺或不完善,有很多种塑料管生产和检测只得参考国外标准执行。概预算定额,除UPVC建筑排水管在几个大城市列入概预算手册外,其他塑料管均没有概预算定额,在工程设计、施工计算时,只能套用其他管道定额。(1重视原材料的生产与研发,加大力度提高我国的石油化工行业的科研和生产水平。原材料和辅助材料(包括各种助剂、稳定剂、粘接剂等应根据各种塑料管的加工性能的要求,开发专用料,以保障制品的加工性能和质量。生产品种多、品牌强、专业性强、价格稳定的原材料,促进国民经济全方位的增长。(2加强新产品的研发。积极吸收国外先进技术,力争在本世纪初,使我国塑料管及原材料主要产品品种齐全、管件配套,同时根据市场需求,大力开发新产品。(3制定、完善相关标准规范。尽快制定、完善各种产品生产、安装、验收、检测技术标准和定额,尽快使塑料管道的生产标准应用规范化。(4加强质量检测与监控。对产品质量控制,一是生产厂家的产品质量控制,二是对销售过程的管理控制。确实抓好这两个环节,最大能力的