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摘要：针对抽油机井能耗高、开发效果差的问题，分析了影响抽油机井系统效率的因素，提出了抽油机井参数优化设计方法。在产液量不变的前提下，结合油井的实际生产状况，合理优化机、杆、泵等抽汲参数，优选出一套最适合油井的生产参数，达到了提高机采井系统效率、节电降耗、降低生产成本的目的。
关键词：抽油机 调参 泵效 效果分析
1 抽油机井生产参数的优化做法
生产井抽油系统参数对其抽汲效果、免修期、能量损耗都有很大影响，以往油田中常规的做法是“中等冲次、自然泵径”，但这种方式的的系统效率低，管杆磨损大，而且随着油田的开发，高含水、提液井的增加，“长冲程、大泵径、低冲次”这种组合方式能够提高机械采油的系统效率，而且能够大大减小目前严重影响油田开发的偏磨问题。
1.1 冲程的优选
增大冲程可以提高泵效，但并不是冲程越长越好，对于∮70mm以上的大泵径来说，由于其泵挂深度一般较浅，冲程损失小，而且大多采用机型较大抽油机生产，基本都能满足生产需要，对于小泵径生产的油井，在生产允许的范围内，可将抽油机的冲程调至最大。采用长冲程有以下优点：冲程大可按比例的增加泵的排量，在井内液流充足的条件下，可以降低动液面以提高油井产量，冲程增加后，由于减少了防冲距与冲程的比值，因而减少了气体的不良影响，可以提高抽油效率，活塞移动速度快，对于已受到磨损的泵，可以减少液体的漏失量，同时在某种程度上延长抽油泵的使用寿命。
1.2 泵径的优选
抽油泵生产效率与抽油泵的柱塞面积（泵径）有关，当冲程损失量为抽油机光杆冲程的一半时抽油泵的效率最高，现场选型时不能盲目选用大直径的泵，应依据下泵深度和实测的示功图对比分析，当实际泵效大于60%时，才可以加大泵径。
1.3 冲次的优选
冲次指在抽油机井中，抽油杆每分钟上下往复运动的次数。现在油田上用的抽油机，冲次都在4次以上。产量高的油井，喜欢冲次高的抽油机。因为产液量大，冲次跟不上趟，就是“小马拉大车”，影响产量。但是低产井的抽油机如果冲次降不下来，属“大马拉小车”，常常会出现空抽现象，抽油机的效率就会降低。根据近年来的现场实践和理论研究，大泵径、小冲次更适合现场的应用，在系统参数的实际选用时，当油井产液量、动液面、泵深确定的情况下，先确定油井的冲程。在冲次泵径平方的乘积成定值时，如何选举这两个参数，原则上不宜采取过低的冲次和过大的泵径，因为这样会使冲程损失太大，而且漏失的影响也会十分严重。
2 抽油机井上调参数的技术界限的确定
2.1 调参井几个变量数学模型的确定
（1）增液量△Q=（Q理1-Q理2）η1= Q1（α-1）
式中：
η1——调前泵效；
Q1——调前产液，t/d；
α—调参前后理论排量的比值，无因次。由上式可见，调参增液量大小与参数调整的幅度α有关，在选择调参井时，除了应考虑沉没度及地面参数等因素外，还应考虑调前的泵效，功图的宽窄程度。对功图正常的井，泵效和功图的宽窄程度能够反映油井供液能力的高低，对泵效高、功图窄的油井供液能力强；反之，供液能力弱。
（2）增油量△O的确定
△O=△Q（1- f1-△f）-Q1△f
由上式看出，调参后增油量的大小与增液量、调前含水、调后含水变化值有关，因此决定增油量的因素有：参数调整幅度，调前泵效，功图的宽窄程度，调前含水等。含水越低，功图越窄，泵效越高，参数调整幅度越大，调后增油量越多。
2.2 调参后的实际效果
2012年1月-10月孤东采油三矿共实施抽油机井上调参47口，其中调后有效井41口，调参成 功率87.2%，平均单井日增液16.5t，日增油1.25t，含水下降1.3个百分点，沉没度下降200.12m，低效井6口，占调参井的12.8%，没有达到增油效果，含水上升1.4个百分点，沉没度下降110.5m。
抽油机井的含水越低，泵效越高，调参后效果越好，低含水井上调参后含水保持不变或略有下降，增有效果较好，反之，高含水井增有效果较差。在调参过程中，应遵循先冲程后冲次的原则，应使调后扭矩利用率不得过高。
2.3 调小参数对油井含水的影响
假设油井调小参数后，产量下降△QL。油井调小参数后，井底压力恢复过程，可以用油井继续以调前产量Q生产，以及从调参的时刻起，同井位有一口虚拟的注入井以注入量△QL注入液体代替。随着调小参数后生产时间的延长，井底压力上升，全井的生产压差越来越小。这样，薄差低含水油层的压力可能与全井的井底压力相近，因而出油少甚至不出油，而高压层虽然产量有所降低，但所受影响不大，从而导致全井含水上升。当调参后的生产时间过大时，尤其是高含水层的压力恢复波传到连通水井，这时，油井井底压力不在回升，水驱动力场趋于稳定，注入水在地层中的渗流速度降低，含水趋于稳定。根据调小参井实际情况统计，大约为2个月。
3 抽油机井下调参数的技术界限的确定
抽油机井采用较大的地面抽汲参数生产，会产生较高的生产压差，从而在井底产生较低的沉没压力，导致泵效降低。沉没度较低，原油在地层提前脱气，产出液在井筒内，甚至在泵内析蜡，从而造成杆管、甚至泵结蜡，易造成杆管偏磨。调小参数可以改善这种状况，可以降低生产能耗，设备损耗以及调整开发状况。
在满足产量要求的前提下，应尽可能调小冲次，因为冲次快时具有增加抽油机动载荷的缺点。抽油机在负荷计算公式中，动载荷为：
P动=P杆×Sn /1440
式中：
P动—动载荷，kg；
P杆—杆柱在空气中的重量，kg；
S—冲程，m；
n—冲次，次/min
冲次增加之后，动载荷将按平方的规律增加，这会引起杆柱和地面设备的强烈震动，冲次过快，会降低泵的充满程度，当增加到一 定数值时，使杆柱发生弯曲，与油管内壁发生摩擦，造成因杆管偏磨导致的抽油杆断脱，缩短抽油机的使用寿命。
统计2012年1月-10月孤东采油三矿抽油机井 共下调参38井次，其中下調冲程15口，平均单井日降液7.6t，日降油0.38t，综合含水上升了0.4个百分点，沉没度上升了127.5m；下调冲次23口，平均单井日降液11.3t，日降油0.5t，综合含水上升了0.2个百分点。
调小参数后，会导致产量下降，但是针对沉没度泵和泵效较低的井，通过调小参数来缓解供采关系，达到供采协调。由于含水低的油层静压比主力油层低，所以对于含水较低的井调小参数要慎重合理，若不为了调整其供采关系，应尽量不下调。而且下调参数时，相对于冲次来说，冲程对悬点载荷和交变载荷的影 响要小，因此下调参是应尽量不调冲程。
4 几点结论
（1）抽油机井上调参后，抽油机井的负荷和扭矩利用率增大，在理论排量增加幅度相同的情况下，调冲次的负荷和扭矩利用率比冲程要增加很多，因此在冲程有余的情况下，应优先调整冲程。
（2）抽油机井的沉没度治理工作可以实现增产增效，合理的沉没度可使油井正常生产，减少异常井发生频率，降低检泵率。
（3）“长冲程、大泵径、低冲次”组合 方式更适合油田目前的生产需要，系统参数整 体优化后应根据现场生产情况进行合理调整，最大限度的提高系统效率。
参考文献
[1]张彦廷，万帮烈，抽油泵合理沉没度的确定[J].石油钻采工艺1999.
关键词：抽油机 调参 泵效 效果分析
1 抽油机井生产参数的优化做法
生产井抽油系统参数对其抽汲效果、免修期、能量损耗都有很大影响，以往油田中常规的做法是“中等冲次、自然泵径”，但这种方式的的系统效率低，管杆磨损大，而且随着油田的开发，高含水、提液井的增加，“长冲程、大泵径、低冲次”这种组合方式能够提高机械采油的系统效率，而且能够大大减小目前严重影响油田开发的偏磨问题。
1.1 冲程的优选
增大冲程可以提高泵效，但并不是冲程越长越好，对于∮70mm以上的大泵径来说，由于其泵挂深度一般较浅，冲程损失小，而且大多采用机型较大抽油机生产，基本都能满足生产需要，对于小泵径生产的油井，在生产允许的范围内，可将抽油机的冲程调至最大。采用长冲程有以下优点：冲程大可按比例的增加泵的排量，在井内液流充足的条件下，可以降低动液面以提高油井产量，冲程增加后，由于减少了防冲距与冲程的比值，因而减少了气体的不良影响，可以提高抽油效率，活塞移动速度快，对于已受到磨损的泵，可以减少液体的漏失量，同时在某种程度上延长抽油泵的使用寿命。
1.2 泵径的优选
抽油泵生产效率与抽油泵的柱塞面积（泵径）有关，当冲程损失量为抽油机光杆冲程的一半时抽油泵的效率最高，现场选型时不能盲目选用大直径的泵，应依据下泵深度和实测的示功图对比分析，当实际泵效大于60%时，才可以加大泵径。
1.3 冲次的优选
冲次指在抽油机井中，抽油杆每分钟上下往复运动的次数。现在油田上用的抽油机，冲次都在4次以上。产量高的油井，喜欢冲次高的抽油机。因为产液量大，冲次跟不上趟，就是“小马拉大车”，影响产量。但是低产井的抽油机如果冲次降不下来，属“大马拉小车”，常常会出现空抽现象，抽油机的效率就会降低。根据近年来的现场实践和理论研究，大泵径、小冲次更适合现场的应用，在系统参数的实际选用时，当油井产液量、动液面、泵深确定的情况下，先确定油井的冲程。在冲次泵径平方的乘积成定值时，如何选举这两个参数，原则上不宜采取过低的冲次和过大的泵径，因为这样会使冲程损失太大，而且漏失的影响也会十分严重。
2 抽油机井上调参数的技术界限的确定
2.1 调参井几个变量数学模型的确定
（1）增液量△Q=（Q理1-Q理2）η1= Q1（α-1）
式中：
η1——调前泵效；
Q1——调前产液，t/d；
α—调参前后理论排量的比值，无因次。由上式可见，调参增液量大小与参数调整的幅度α有关，在选择调参井时，除了应考虑沉没度及地面参数等因素外，还应考虑调前的泵效，功图的宽窄程度。对功图正常的井，泵效和功图的宽窄程度能够反映油井供液能力的高低，对泵效高、功图窄的油井供液能力强；反之，供液能力弱。
（2）增油量△O的确定
△O=△Q（1- f1-△f）-Q1△f
由上式看出，调参后增油量的大小与增液量、调前含水、调后含水变化值有关，因此决定增油量的因素有：参数调整幅度，调前泵效，功图的宽窄程度，调前含水等。含水越低，功图越窄，泵效越高，参数调整幅度越大，调后增油量越多。
2.2 调参后的实际效果
2012年1月-10月孤东采油三矿共实施抽油机井上调参47口，其中调后有效井41口，调参成 功率87.2%，平均单井日增液16.5t，日增油1.25t，含水下降1.3个百分点，沉没度下降200.12m，低效井6口，占调参井的12.8%，没有达到增油效果，含水上升1.4个百分点，沉没度下降110.5m。
抽油机井的含水越低，泵效越高，调参后效果越好，低含水井上调参后含水保持不变或略有下降，增有效果较好，反之，高含水井增有效果较差。在调参过程中，应遵循先冲程后冲次的原则，应使调后扭矩利用率不得过高。
2.3 调小参数对油井含水的影响
假设油井调小参数后，产量下降△QL。油井调小参数后，井底压力恢复过程，可以用油井继续以调前产量Q生产，以及从调参的时刻起，同井位有一口虚拟的注入井以注入量△QL注入液体代替。随着调小参数后生产时间的延长，井底压力上升，全井的生产压差越来越小。这样，薄差低含水油层的压力可能与全井的井底压力相近，因而出油少甚至不出油，而高压层虽然产量有所降低，但所受影响不大，从而导致全井含水上升。当调参后的生产时间过大时，尤其是高含水层的压力恢复波传到连通水井，这时，油井井底压力不在回升，水驱动力场趋于稳定，注入水在地层中的渗流速度降低，含水趋于稳定。根据调小参井实际情况统计，大约为2个月。
3 抽油机井下调参数的技术界限的确定
抽油机井采用较大的地面抽汲参数生产，会产生较高的生产压差，从而在井底产生较低的沉没压力，导致泵效降低。沉没度较低，原油在地层提前脱气，产出液在井筒内，甚至在泵内析蜡，从而造成杆管、甚至泵结蜡，易造成杆管偏磨。调小参数可以改善这种状况，可以降低生产能耗，设备损耗以及调整开发状况。
在满足产量要求的前提下，应尽可能调小冲次，因为冲次快时具有增加抽油机动载荷的缺点。抽油机在负荷计算公式中，动载荷为：
P动=P杆×Sn /1440
式中：
P动—动载荷，kg；
P杆—杆柱在空气中的重量，kg；
S—冲程，m；
n—冲次，次/min
冲次增加之后，动载荷将按平方的规律增加，这会引起杆柱和地面设备的强烈震动，冲次过快，会降低泵的充满程度，当增加到一 定数值时，使杆柱发生弯曲，与油管内壁发生摩擦，造成因杆管偏磨导致的抽油杆断脱，缩短抽油机的使用寿命。
统计2012年1月-10月孤东采油三矿抽油机井 共下调参38井次，其中下調冲程15口，平均单井日降液7.6t，日降油0.38t，综合含水上升了0.4个百分点，沉没度上升了127.5m；下调冲次23口，平均单井日降液11.3t，日降油0.5t，综合含水上升了0.2个百分点。
调小参数后，会导致产量下降，但是针对沉没度泵和泵效较低的井，通过调小参数来缓解供采关系，达到供采协调。由于含水低的油层静压比主力油层低，所以对于含水较低的井调小参数要慎重合理，若不为了调整其供采关系，应尽量不下调。而且下调参数时，相对于冲次来说，冲程对悬点载荷和交变载荷的影 响要小，因此下调参是应尽量不调冲程。
4 几点结论
（1）抽油机井上调参后，抽油机井的负荷和扭矩利用率增大，在理论排量增加幅度相同的情况下，调冲次的负荷和扭矩利用率比冲程要增加很多，因此在冲程有余的情况下，应优先调整冲程。
（2）抽油机井的沉没度治理工作可以实现增产增效，合理的沉没度可使油井正常生产，减少异常井发生频率，降低检泵率。
（3）“长冲程、大泵径、低冲次”组合 方式更适合油田目前的生产需要，系统参数整 体优化后应根据现场生产情况进行合理调整，最大限度的提高系统效率。
参考文献
[1]张彦廷，万帮烈，抽油泵合理沉没度的确定[J].石油钻采工艺1999.