探讨油井机杆泵优化组合设计与应用.doc

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1、探讨油井机杆泵优化组合设计与应用摘要：由于井身结构、生产特征的差异，使油田在机、杆、泵匹配需求方面存在一些特殊的耍求。主要表现在对机、杆、泵型号、参数、尺寸、性能方血的特殊要求；对特种抽油杆及特种抽油泵的需求；在机、杆、泵系统的需求。本文结合现场应用及理论做详细深入的分析及阐述，分析冃前机、杆、泵系统应用中存在不足和问题，提出了具体的需求参数及生产方向。关键词：油川；抽油机杆泵；匹配；对策研究中图分类号：TE933现河采油厂大部分断块油藏埋藏浅、开发成本低、产能高，是公认的“小而肥”的优质油藏。低渗透油藏是现河厂的主力油藏之一。现河低渗油藏自1984年河135断块开始勘

2、探，1989年投入开发，日前已经有20多年的开发历史，经历了初步开发、全面上产、强化勘探、精细滚动、老区完善治理三个阶段。随着油出开发难度的加大，低渗油层的动用和比例的增大，油田平均单井日产液量有所降低，抽油泵泵效较低，油井系统效率低。因此，结合油出油藏和生产特点，积极探索优化抽油机参数是提高抽油机系统效率和降低油井投资成木的重耍途径之一。一、抽油机负荷与参数目前油出常用抽油机按大小分有：6型、8型、10型以及12型等。按结构形式分有：常规游梁式抽油机、异相曲柄抽油机、摆轮式抽油机、复合平衡抽油机、调径变矩抽油机等，主要以异相曲柄抽油机和复合平衡抽油机为主。油田大多数油

3、井产液量低，井深在2000m左右，长期的现场实际生产资料表明，在抽油机的需求方面有以下特征：1、对额定悬点最大负荷耍求长期的抽油机选型及现场最大负荷实测资料反应岀：对最大载荷为70kN和90kN的抽油机有一定量的需求。而抽油机标准系列为：6型、8型、10型、12型等。缺失7型和9型机。造成在抽油机配型上的浪费或者超负荷运行。2、抽油机参数的耍求对于抽油机来说，其主要性能参数有：悬点最大负荷、减速箱额定扭矩、所配电机功率、冲程、冲、各连接部位尺寸、外型尺寸等。一般情况下，不同型号的抽油机都有相匹配的以上几个参数。但由于生产情况不一样，油田对抽油机各种参数需求的重点有所不同

4、。以油川为例，由于产液量小，对减速箱额定扭矩、电机功率、冲程、冲次的耍求都不高，需耍满足的首要条件是抽油机的额定悬点最大负荷。其它参数的配置应在尽可能降低系统效率的前提下进行。计算和实测资料表明：即使10型、12型抽油机，其额定扭矩也不会超过37kN?mo冲程最大为3m即可，冲次选择以尽可能低为好。二、对抽油杆设计油田泵挂深度生产井多为定向井、斜井、水平井及复杂结构井，油井生产中抽油杆的偏磨、断脱问题比较普遍。油井维护性作业中有三分之一以上是因为杆的问题。目前在直井段以外的抽油杆上都加有尼龙扶正器。现场使用最多的抽油杆按尺寸分有①22、019；按钢级分有D级、II级。1

5、、抽油杆使用中存在问题(1)产品质量的问题。由于抽油杆用热轧圆钢，轧制质量不能完全满足要求，钢材没有进行100%探伤，在杆体的锻造质量、接篩的加工过程中难免存在缺陷。在井下非对称循环应力的作用下，这些缺陷就是产生损坏的薄弱环节。抽油杆生产厂所生产的产品存在质量不稳定，检验指标不尽一致的问题，在同一个杆柱组合设计方法下就会产生不合理的下井设计方案，从而导致了杆断脱问题的加重。(2)杆柱组合的下井设计问题。前已述及，油田油井井身结构复杂，并且随着近年来一个井场井数的不断增加，井眼轨迹很不规整，这种情况就更加加重了抽油杆的损坏趋势。针对单井不同的井眼轨迹设计不同的杆柱组合及扶

6、止防磨措施显得很重要。2、对抽油杆的需求针对油川的生产特征，对抽油杆的要求表现在性能方面有：①尽可能小的杆径尺寸和杆体重量下具有尽可能高的强度；②耐磨性能好；③承受弯压载荷的能力强；④起下作业方便。从满足以上性能方面看，高强度抽油杆、玻璃钢抽汕杆、复合材料连续抽油杆等都有很大的应用前景。但就冃前的技术现状来看，还需要进行进一步的科技创新和改进。三、抽油泵的需求油井日常维护性作业中有三分之一以上是由于泵出故障造成的。油田由于低产液、气体、腐蚀、结垢、结蜡、同时泵位于斜井段等问题的存在,使泵的工作环境更加不好。目前基本以管式整筒泵为主。根据油田井的产量分布情况可能明显看出，

7、使用小的泵径会减小抽油杆柱的杆径，减低抽油机悬点载荷，提高系统效率，降低能耗。但泵体太小后在加工及表面镀涂工艺方而难度提高。小批量生产成本不但不会降低反而还会升高。但随着牛产需求的增大和技术的进步，这一矛盾应该能够得到解决。大部分泵在井下处于倾斜放置,斜井泵的需求自不必说，但从目前的应用情况看,现有的斜井泵还没有体现出明显的优势，致使应用的井数不是很多，基本还是采用常规泵。四、机、杆、泵系统的需求1、抽油机冲程参数。冲程损失是抽油泵效率降低的重要方曲，直接影响抽油机选择合理的冲程，与活塞及油管截面积、抽油杆长度及截面积、动液面深度、液体密