冲次对抽油系统影响的再认识

摘要：从现场调查入手，通过调研和理论分析，合理的冲次对油田开发和采油设备的影响，并给出了合理的冲次应该保持在2～7 n/min-1 之间。试验表明，当油井流压趋于合理时，较小的冲次可提高系统效率5.86个百分点。

关键词：冲次；泵效；工作参数

中图分类号：TQ172.75 文献标识码：A 文章编号：

油井只有在合理的工作参数下，才能发挥油层生产能力，同时设备利用效率高，免修期长，还能最大限度的保证安全生产。而在泵径、冲程、冲次三者的配合关系中，对于操作者来说，工作量最小、最容易调整的是冲次n值，因此冲次n的选择就显得尤为重要。冲次过小则漏失量过大，泵效不会很高；而冲次过大又会加重抽油杆和其它抽油设备的疲劳和损坏程度，降低经济效益。

一、现场调查

1.1工作参数、泵效和维护比率的关系调查

抽油机井工作参数匹配对协调供采关系，保持抽油泵良好的工作状况影响较大。我们对产液、含水、油层物性及油层深度相近的抽汲参数与维护性作业比率的关系进行了对比，可以看出，冲程越大、冲次越低则泵效越高，泵效越高则维护性作业比率越低，还可以看出对作业维护比率影响较大的是冲次。

1.2冲次对耗能的影响的调查

冲次在合理流压下对系统效率的影响。为研究冲次在合理流压下对系统效率的影响，我们在调整流压的同时，观察系统效率的变化情况。由表1可以看出，当冲次由9n/min-1降到6n/min-1时，平均单井日产液不变，平均单井系统效率提高19.21个百分点。当油井流压趋于合理时，较小的冲次会使系统效率有明显的提高。

表1冲次对系统效率的影响实测对比表

二、冲次对泵效影响的室内实验结果及理论分析

2.1对冲次上限的确定

图1是西安石油学院模拟井下抽油泵工作情况做出的冲次对泵效影响的室内实验结果。实验是在稀油条件下做的（粘度等于50mpa.s），其中d/D是抽油泵的过油孔径和油管内径的比值。

图1 冲次对泵效影响的室内实验结果图

由图1可以看出，当粘度一定时，对于上述的四种泵和油管的组合来说都存在一个最佳冲次问题，而并不是冲次越高，泵效越高。对于上述条件的井来说，最佳冲次为6-7min-1。

2.2油井冲次下限的确定

根据Harbiso-Fisher公司提供的公式 q=1.57Dδ3ΔP/（μL）计算。

式中：q—漏失量，m3/s；D—柱塞或泵筒直径，m；δ—泵间隙，m；ΔP—柱塞上下压差，Pa；μ—动力粘度，Pa.s；L—柱塞长，m。

以φ38mm泵为例，参数取值：

D=0.038m；δ=2.45×10-5m，以0.25×10-5m的步长递增；ΔP=15×106Pa；μ=20×10-3Pa.s；L=1.2m。

从手册查得I级泵的间隙范围为0.025～0.088mm，0.050～0.113mm。参考上表，对于I级泵，考虑到其它因素，初始漏失量在1～2t/d。见表2。

表2 I级泵的间隙与初始漏失量关系表

对于需要低冲次的井，供液能力肯定较差，所需泵径较小。以φ32mm泵为例，假设冲程为2m，冲次为一次，则其理论排量为2.3t/d。如果充满系数达到0.8，则排量为1.84t/d。考虑到其它不确定因素，其排量基本等于漏失量。从这个意义上说，将抽油机调整为1冲次或更低是不可取的。如果为2冲次，充满系数为0.8，则排量为3.68t/d，考虑到漏失量，实

际排量能达到1～2t/d。因此对于产液量较低的井，冲次调为2是可行的，即油井冲次的范围应为2～7。

三、现场试验

结合生产实际情况，调小冲次74口。并对这些井进行系统效率的测试。平均冲次由9.5min-1降到6.6 min -1，平均日产液量由55t/d到53 t/d，初期产量略有下降。平均沉没度由249.48到345.5m，上升96.02 m；消耗功率由13.13 KWh下降到11.45 KWh，下降1.68 KWh，系统效率由28.13%上升到33.99%，上升了5.86个百分点，取得了较好效果。

四、结论和认识

（1）冲次越大，则对抽油设备的损坏越严重，尤其是使抽油杆的疲劳程度加剧。在保证将地层供液抽出地面的前提下，应适当的使用小冲次

（2）室内实验表明对于稀油来说，冲次并非越大越好，存在一个最佳的冲次值。对于某矿来说，最大的冲次值应该在7 n/min-1。

（3）冲次的调整应在合理流压分析的基础上进行。

参考文献：

[1]王鸿勋，张琪等.采油工艺原理[M].北京：石油工业出版社1980.