石油钻采工艺抽油泵固定阀球佳跳动高度的确定吴刚1李隽2许晶2吴俊霞2韩永2安淑凯2（1.华北油田公司采油工艺研究院，河北任丘062552 2华北油田公司第四采油厂，河北廊坊065007）对泵效影响因素进行分析，发现了气蚀效应对泵效的影响。通过计算重新确定了固定阀球佳跳动高度，其移动距离由传统的45mm降低为12mm减少了原油中的溶解气逸出和气蚀的影响，解决了阀球运动距离较大导致阀来不及关闭、原油漏失率大的问题。现场应用中改进泵的固定阀罩后，油井平均泵效提高了18，证明固定阀球跳动高度改为12mm后能有效提高油井泵效。

　　3：A 4乍者简介：吴刚，1965年生u1989年毕业于大庆石油学院石油地质专业，2001年获石油大学油气田开发专业硕士学位，现为采油工艺研抽油泵是有杆泵采油系统的三大设备之一，泵效是衡量油田开发水平和管理水平的重要指标。华北油田第四采油厂有采油井561口，开井428口，全部采用有杆泵采油方式。2005年初对全厂泵效进行统计，平均泵效376，其中泵径为38mm油井102口，泵效只有25通过分析这部分井日产液量低，功图显示供液不足。但统计数据显示平均动液面为1283m平均沉没度超过200 m从理论上分析，当从固定阀座开始向上液体的高度达到7 m时，就能克服流体进泵的沿程阻力损失，达到100的泵效，而实际上却并非如此。笔者从影响泵效的因素入手，找到造成这种现象的原因。

　　1影响泵效的因素影响泵效的因素有很多，如冲程损失、泵漏等。

　　一般认为对于一特定油井在泵况正常的情况下，泵效主要受气体和固定阀关闭迟缓的影响。

　　11气体影响游离气：抽油井深井泵筒内压力常会低于原油饱和压力，抽汲时气液两相同时进泵，气体占据部分泵筒的容积而使泵效降低。

　　溶解气：活塞上行，油、气、水三相进泵过程中会产生ABC等3个低压区。导致原油中的溶解气在此进行分离，终会在B C区形成2个低压区，使气体能够充分和原油分离。

　　A丨义溶解气影响下抽油泵工作示意图以京288井为例，分析气体对泵效的影响。在油藏条件下，其原油的溶解油气比为45标m/m，泵径1=44 mm冲程=40m冲次n=50次/mn原油含水为70，泵效为45.2005年1月测得泵的沉没度为435m泵效为45.泵挂深处流体的温度为72°C.当活塞上行时，进泵原油的体积V为进泵原油在泵的沉没度条件下能分离出的气体体积V标为根据克拉伯龙方程知，V标在泵腔的气体体积为V腔=6VT/泵压T MPat为标准状况下的温度，0 V为标准状况下的体积，rn；泵压为泵在沉没条件下的外部压力，MPa t为泵在沉没条件下的外部温度，°c；V腔为泵在沉没条件下溶解气的体积，m.气腔所占的大体积为Q 1785n2，1即假设流体全部充满泵腔、原油的气体全部从原油中逸出，只能占据整个泵腔体积的1785. 12固定阀关闭迟缓下行时，泵腔内体积变小，压力升高，固定阀关闭，游动阀打开排液。如果由于某种原因（如固定阀球跳动高度过大）固定阀关闭不及时，泵内部分液体将漏失，造成泵效偏低。

　　根据现场统计数据，因固定阀来不及关闭对泵效造成的影响只有12.与气体的影响合计占据泵腔体积的30.分析发现，泵腔内还有25左右的有效空间被原油气蚀效应产生的油泡所占据。

　　13泵腔内原油的气蚀效应原油在抽油泵的沉没条件下，因高压和相对较高的温度以及原油本身成分的复杂性，一旦压力突然下降，导致原油发生强烈的气蚀作用，由原来条件下的液相转化为气相，气蚀产物（CH4等）占据泵腔内大量的有效空间。随着井深的增加，气蚀效应随之明显加强。

　　气蚀产物与逸出溶解气的区别是，原油气蚀产物指原油成分中，沸点在一定范围的烃类在油井条件下处于过饱和状态，一旦压力变小，这些烃类立即成雾状占领低压区，形成油雾。这些形成油雾的烃类分子之间的吸引力较大，一般是多个烃类分子成团状结构结合在一起。

　　逸出溶解气指含气原油在压力变小时，碳链长度较小的烃类挣脱长链烃类分子的束缚，进入低压空间，一般成单个分子态存在。

　　根据以上分析知道，对一口特定的油井，若泵下的深度一定时，溶解气的逸出率、原油中可气蚀的成分中气蚀率、因阀来不及关闭而造成的漏失率是影响泵效的主要因素。通过对抽油泵的工艺结构分析，减小三者的值，提高抽油泵的泵效，要从泵的固2固定阀佳跳动高度的确定从现有阀罩的结构看，固定阀球心移动的距离为45mm阀球运动的距离较大，必然造成2方面不利影响：（1）上行时为原油中的溶解气逸出和气蚀的效果加强提供了有利条件；（2）下行时导致因阀球来不及关闭而造成的原油漏失率Q增大。

　　分析认为，球移动后形成的小过流面积和固定阀座的横截面积相等时，固定阀球心移动的距离是佳的。

　　设中P点到球心（O的距离为L则存在如下关系由于固定阀球坐于固定阀罩上时，球心在过P点的垂直截面上，那么从O到O的距离为X则X+212 =238"，那么X=1L25mm考虑加工上的问题，X取12mm根据以上计算结果，将抽油泵固定阀罩进行改进，跳动高度由45 mm降为12mm现场应用后取得了明显效果。

　　3现场应用m动液面1087m泵效32，小于全厂平均泵效37.6，日产气850m，气液比95m功图反映供液差。2005年7月14日检泵时换小一级泵，下改进的固定阀罩，开井后日产液量由83上升到138t泵效由328上升到6L5，功图显示充满度明显变好，见定阀罩上去解决！心Acadc京254增产效果明显，究竟是改进固定阀罩的效果还是另有原因需要进一步确定。由于是第1口试验井，为了对工艺有正确的评价，对施工过程进行追踪，发现该井在下改进的固定阀罩的同时，还有过w，5-措施前示功图一措施后示功阁冲程/m京254井措施前后示功图埋油层约10m查阅该井生产井史，发现在2002年10月检泵时也冲过砂，且冲砂井段与2005年7月类似，为1384 58~1409.16m但冲砂后初期产量稍有增加，由87升至9. 6t不到1个月就降至69t说明冲砂对该井影响不大，液量增加主要是改进固定阀罩的效果。

　　在京254成功的基础上，选择京265―1井试验。该井泵深1228m动液面1200m泵效165，远小于全厂平均泵效（37. 6）日产气519m，气液比118m/t2005年10月8日该井下改进的固定阀罩后生产情况发生了极大的变化，日产液量由3 8升至145t日增液107t泵效由16.5升至551，提高386个百分点。

　　表1改进的固定阀罩应用效果统计措施前措施后累计增液/t累计增油/t泵效提高/井号日产液/td1日产油/td1泵效/日产液/td1日产油/td1泵效