簡介
多數油田在深井泵開採期,都是在井底流壓低於飽和壓力下生產的,即使在高於飽和壓力下生產,泵口壓力也低於飽和壓力。因此,在抽汲時總是氣液兩相同時進泵,氣體進泵必然減少進人泵內的液體量而降低泵效。當氣體影響嚴重時,可能發生“氣鎖”,即在抽汲時由於氣體在泵內壓縮和膨脹,使吸入和排出閥無法打開,出現抽不出油的現象。
表示方法
通常採用泵充滿係數來表示氣體的影響程度:
式中
——上衝程活塞讓出的容積;
——每衝程吸入泵內的液體體積。
影響因素
泵充滿係數與泵內氣液比和泵的結構有關。
用表示泵內氣液比,即,則。那么,
即:
由圖還可以看出:
則
所以泵充滿係數
令表示余隙比,則
分析上式可得出如下結論:
(1)值越小,值就越大。因為,所以,要減小值,可使儘可能小和增大柱塞衝程以提高。因此,在保證柱塞不撞擊固定閥的情況下,儘量減小防沖距,以減小余隙。
(2)愈小,就越大。為了降低進入泵內的氣液比,可增加泵的沉沒深度,使原油中的自由氣更多地溶於油中;也可以使用氣錨,使氣體在泵外分離,以防止和減少氣體進泵。
若油層能量低或原油粘度大使泵吸人時阻力很大,那么往往使活塞移動快,供抽跟不上,抽還未來得及充滿泵筒,活塞就已開始下行,出現所謂充不滿現象,從而降低泵效。對於這種情況,一般可加深泵掛增大沉沒度,或選用合理的抽汲參數,以適應油層的供油能力。對於稠油,可採取降粘措施。
提高泵充滿係數措施
1、採用井下油氣分離器(氣錨)與井口套管放氣闊配套技術。減少進入泵內的游離氣體量。
氣液比是影響抽油泵充滿係數最重要的因素之一。現在各油田都已普遍採用井下油氣分離器和井口套管定壓放氣閥配套技術,以降低進入抽油泵的游離氣體,提高充滿係數。
2、降低泵出口壓力。減少余隙內游離氣體存留量,提高泵充滿係數。
新疆石油管理局採油二廠的技術人員曾將氣舉閥移植到抽油管柱上,將套管內的高壓游離氣體導入油管內進行輔助氣舉。減輕了油管內的液柱重量,降低了泵出口壓力。其結構和工作原理與氣舉閥基本一致。在放氣閥處當套管內氣體壓力大於油管內液體壓力時。放氣閥開啟,套管內氣體進入油管。當套管內氣體壓力等於或小於油管內液體壓力時,放氣閥關閉。
另一種套用較廣泛的降低泵出口壓力的工具是環形閥。它安裝在泵出口上方,並緊靠泵出口。當抽油泵開始下行時,依靠特製拉桿的帶動閥迅速關閉。將上部油管與泵出口隔開,使出口壓力可很快下降,遊動閥能立即開啟、減少了氣體對抽油泵的影響。
3、採用抽油泵增壓補償器增加泵入口壓力,提高充滿係數
如果採用提離動液面的方法來減少氣體影響,就會降低地層供液能力,不利於提高抽油井產量,如果採用加大沉沒度的方法來加大泵入口壓力.則出口壓力也會相應上升,也不能減少氣體影響。
4、改進抽油泵結構,減小余隙影響
國內開發出一種抽油泵,它將抽油泵原來的球閥式遊動閥改為錐閥式遊動閥,依靠抽油桿的運動控制其開閉,稱作錐閥式油油泵,當活塞越過上死點開始下行時,抽油桿推開遊動閥,此時工作筒內壓力低於油管壓力、遊動閥開啟後。油管內經二次分離(上衝程中、工作筒內流體處於靜止狀態,進行第一次油氣分離;下衝程中,油管內流體處於靜止狀態,進行第二次油氣分離)的液體(內含極少量的游離氣體)就必然回流進入工作筒。替出工作筒內的含氣流體;活塞到達下死點時,余隙內就只剩下基本不含氣體的液體。下一衝程開始後,就不會再出現余隙氣體膨脹的影響,相當於抽油泵余隙為零。