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摘 要：针对胜利油田抽油机井因油管内液柱压力大、抽油杆冲程损失大等原因导致抽油泵泵效低的问题，开发了抽油采用将研制的多功能助抽增效装置与抽油泵在油管柱上串联泵的方式，使得抽油泵只承受其与多功能助抽增效装置之间的油管内液柱压力，泵漏失量大幅降低，同时，抽油杆伸缩补偿器利用其内部空间，解决了抽油杆运动中产生的弹性变形和正弦弯曲，减小了冲程损失。通过在胜利油田的成功推广应用表明，该技术应用于抽油机低泵效、深井中，会起到显著的节能降耗、增产增效作用，效果长期稳定，一次施工成功率达100%。
关键词：抽油机井 低泵效 助抽增效 串联泵
引言
2012年，胜利油田正常生产抽油机井17000余口，平均沉没度350m，泵效仅62%，而随着油田的不断深入开发，优质储量不断动用，注采矛盾更加突出，低效井正呈现逐年增多的趋势，为解决有杆抽油泵在地层能量充足、管柱结构完好的井况下，因抽油泵总体泵效低导致系统效率低、能耗过高的问题，开发了抽油机井助抽增效技术，并在现场成功应用20余井次，一次施工成功率达100%，具有很好的推广普及空间。
1、抽油机井泵效低原因
1.1油管内液柱压力大
泵上下两端压差与间隙漏失量存在严格的函数关系，是影响漏失量的主要变量因素[1]，而压差的大小则直接体现在泵挂深度及沉没度大小上。
为了便于直观形象的体现间隙漏失量受压差影响大小的幅度量，按照油田SY5059-91《抽油泵》行业标准规定，用10号轻柴油于2级间隙代号（0.07-0.12mm）泵上进行模拟间隙漏失量测试，具体见表1：
表1 2级间隙泵在不同压差下的漏失量的试验对比表
序号 泵径
mm 实验压力，MPa
5 10 漏失差量
标准漏失量，mL/min
1 38 302 495 193
2 44 350 575 225
3 56 445 730 285
4 70 557 1170 613
由漏失差量得出：泵上液柱压力的增大，泵间隙漏失量对应大幅增大，必然对泵效有很大的影响。
1.2抽油杆弹性变形大
由冲程损失示意图（见图1）可以看出：冲程损失λ=λr+λt（λr——抽油杆伸缩长度，λt——油管伸缩长度）[2]。抽油杆伸缩长度比油管伸缩长度大得多（λ≈λr），因此抽油杆伸缩长度是影响冲程损失的主要原因。
2、主要工具—多功能助抽增效装置
多功能助抽增效装置主要由助抽减压器（上接头、泵筒、柱塞、凡儿、下接头）和抽油杆伸缩补偿器（上连接杆、上卡环，下卡环、下连接杆）组合而成，可有效减少油管液柱压力，降低冲程损失。
2.1结构
多功能助抽增效装置主要包括上连接杆、上卡环、上接头、凡儿、柱塞、泵筒、下卡环、下连接杆、下接头组成，见图2所示。
2.2技术参数
外径：Φ70mm，长度：1670mm，下井深度：700～1200m，井斜≤30°。
2.3技术原理
该技术的工艺原理（见图3）为采用增加串联泵的方式，在油管管柱中上部串联一个泵筒（即助抽减压器泵筒），通过连接在抽油杆柱上的减压器与其位置对应，当抽油杆下行时，减压器内的凡尔打开，使原油经输油槽顺利通过；当抽油杆上行时，凡尔关闭，密封油道，此时，油管内的原油随抽油杆的上行运动一起被上提，而下面抽油泵所承受的液柱压力则得到降低，实现减压功能。
同时，在抽油杆柱上串联的抽油杆伸缩补偿器利用其内部空间，使抽油杆柱能进行长短调节和能量释放，从而解决抽油杆运动中产生的弹性变形和正弦弯曲，达到减少冲程损失的目的。
2.4.性能验证实验
2.4.1密封性能试验
多功能助抽增效装置在测试压力为15MPa下，保持5分钟，压降为0.35MPa，低于《抽油泵验收标准》压降不超过0.5MPa的标准。
2.4.2间隙漏失量试验
助抽减压器与泵筒在测试压力为10MPa时，间隙漏失量为768ml/min，低于《抽油泵验收标准》中986ml/min的最大允许漏失量的标准。
2.4.3 抽油杆补偿器拉力试验
将抽油杆伸缩补偿器在拉力试验机上试验，补偿器主体最小抗拉强度≥5000MPa、最大抗拉强度≤6000MPa，是正常使用值的6倍完全达到并超过使用要求。
5、现场应用
5.1应用效果
该抽油机助抽增效技术于2012年6月18日在Y17XN51下井试验，由试验井Y17XN51应用效果对比分析表（见表2）可以看出：自使用多功能助抽增效装置后，该井日产量增加6m3，泵效由48.7%提高到70.1%，增加了21.4%；抽油机载荷大幅降低；冲程损失明显减少，由0.65米缩短为0.25米，增产增效明显，试用效果显著。
5.2推广应用
该抽油机助抽增效技术使用后，至2013年底，在胜利油田低效抽油机井成功应用20余井次，平均泵效由34.1%提升到49.6%，提高泵效15.5%，且各井产液量波动无明显波动，提效稳定，有着很高的推广普及价值。
6、结论
1）抽油机助抽增效技术采用串联泵的方式，起到降低油管内液柱压力和抽油杆冲程损失的作用，实现抽油机井节能降耗、增产增效的目的。
2）该技术更适合应用于泵效低于50%、泵挂大于1500m的抽油机井，应用效果更加显著。
参考文献
[1]蒋宏伟，石林，郭庆丰.地层压差漏失分析研究.石油机械[J]，2011，39（5）：16～19.
[2]胡永全.直井深抽杆柱设计准则初探.西南石油学院学报[J]，1994，16（3）：76～82.
作者简介：安百新，生于1983年，工程师，硕士，2013年毕业于中国石油大学（华东）地质工程专业，现从事浅海采油工艺技术研究工作。
关键词：抽油机井 低泵效 助抽增效 串联泵
引言
2012年，胜利油田正常生产抽油机井17000余口，平均沉没度350m，泵效仅62%，而随着油田的不断深入开发，优质储量不断动用，注采矛盾更加突出，低效井正呈现逐年增多的趋势，为解决有杆抽油泵在地层能量充足、管柱结构完好的井况下，因抽油泵总体泵效低导致系统效率低、能耗过高的问题，开发了抽油机井助抽增效技术，并在现场成功应用20余井次，一次施工成功率达100%，具有很好的推广普及空间。
1、抽油机井泵效低原因
1.1油管内液柱压力大
泵上下两端压差与间隙漏失量存在严格的函数关系，是影响漏失量的主要变量因素[1]，而压差的大小则直接体现在泵挂深度及沉没度大小上。
为了便于直观形象的体现间隙漏失量受压差影响大小的幅度量，按照油田SY5059-91《抽油泵》行业标准规定，用10号轻柴油于2级间隙代号（0.07-0.12mm）泵上进行模拟间隙漏失量测试，具体见表1：
表1 2级间隙泵在不同压差下的漏失量的试验对比表
序号 泵径
mm 实验压力，MPa
5 10 漏失差量
标准漏失量，mL/min
1 38 302 495 193
2 44 350 575 225
3 56 445 730 285
4 70 557 1170 613
由漏失差量得出：泵上液柱压力的增大，泵间隙漏失量对应大幅增大，必然对泵效有很大的影响。
1.2抽油杆弹性变形大
由冲程损失示意图（见图1）可以看出：冲程损失λ=λr+λt（λr——抽油杆伸缩长度，λt——油管伸缩长度）[2]。抽油杆伸缩长度比油管伸缩长度大得多（λ≈λr），因此抽油杆伸缩长度是影响冲程损失的主要原因。
2、主要工具—多功能助抽增效装置
多功能助抽增效装置主要由助抽减压器（上接头、泵筒、柱塞、凡儿、下接头）和抽油杆伸缩补偿器（上连接杆、上卡环，下卡环、下连接杆）组合而成，可有效减少油管液柱压力，降低冲程损失。
2.1结构
多功能助抽增效装置主要包括上连接杆、上卡环、上接头、凡儿、柱塞、泵筒、下卡环、下连接杆、下接头组成，见图2所示。
2.2技术参数
外径：Φ70mm，长度：1670mm，下井深度：700～1200m，井斜≤30°。
2.3技术原理
该技术的工艺原理（见图3）为采用增加串联泵的方式，在油管管柱中上部串联一个泵筒（即助抽减压器泵筒），通过连接在抽油杆柱上的减压器与其位置对应，当抽油杆下行时，减压器内的凡尔打开，使原油经输油槽顺利通过；当抽油杆上行时，凡尔关闭，密封油道，此时，油管内的原油随抽油杆的上行运动一起被上提，而下面抽油泵所承受的液柱压力则得到降低，实现减压功能。
同时，在抽油杆柱上串联的抽油杆伸缩补偿器利用其内部空间，使抽油杆柱能进行长短调节和能量释放，从而解决抽油杆运动中产生的弹性变形和正弦弯曲，达到减少冲程损失的目的。
2.4.性能验证实验
2.4.1密封性能试验
多功能助抽增效装置在测试压力为15MPa下，保持5分钟，压降为0.35MPa，低于《抽油泵验收标准》压降不超过0.5MPa的标准。
2.4.2间隙漏失量试验
助抽减压器与泵筒在测试压力为10MPa时，间隙漏失量为768ml/min，低于《抽油泵验收标准》中986ml/min的最大允许漏失量的标准。
2.4.3 抽油杆补偿器拉力试验
将抽油杆伸缩补偿器在拉力试验机上试验，补偿器主体最小抗拉强度≥5000MPa、最大抗拉强度≤6000MPa，是正常使用值的6倍完全达到并超过使用要求。
5、现场应用
5.1应用效果
该抽油机助抽增效技术于2012年6月18日在Y17XN51下井试验，由试验井Y17XN51应用效果对比分析表（见表2）可以看出：自使用多功能助抽增效装置后，该井日产量增加6m3，泵效由48.7%提高到70.1%，增加了21.4%；抽油机载荷大幅降低；冲程损失明显减少，由0.65米缩短为0.25米，增产增效明显，试用效果显著。
5.2推广应用
该抽油机助抽增效技术使用后，至2013年底，在胜利油田低效抽油机井成功应用20余井次，平均泵效由34.1%提升到49.6%，提高泵效15.5%，且各井产液量波动无明显波动，提效稳定，有着很高的推广普及价值。
6、结论
1）抽油机助抽增效技术采用串联泵的方式，起到降低油管内液柱压力和抽油杆冲程损失的作用，实现抽油机井节能降耗、增产增效的目的。
2）该技术更适合应用于泵效低于50%、泵挂大于1500m的抽油机井，应用效果更加显著。
参考文献
[1]蒋宏伟，石林，郭庆丰.地层压差漏失分析研究.石油机械[J]，2011，39（5）：16～19.
[2]胡永全.直井深抽杆柱设计准则初探.西南石油学院学报[J]，1994，16（3）：76～82.
作者简介：安百新，生于1983年，工程师，硕士，2013年毕业于中国石油大学（华东）地质工程专业，现从事浅海采油工艺技术研究工作。