3大庆油田有限责任公司第六采油厂第四油矿402队）
摘要：抽油机井在生产过程中上负荷过大的危害治理及对策进行了相关研究。通过统计分析、对比研究系统效率与检泵率，我们发现抽油机井驴头悬点上负荷过大，这不仅导致抽油机井无法正常进行启抽工作，还进一步增加了能源的消耗，抽油杆疲劳愈演愈烈，并且极易造成管串、管柱断脱落井等事故，导致井下作业检泵费用大幅度增长，直接影响了油井产能的正常发挥。对此可采取以下措施：对负荷突然上升的抽油机井及时进行化清处理，减轻抽油机杆管的摩擦阻力；对回压高井定期冲洗管线处理或者制定合理的热洗周期降低井口回压；对长期超理论值井适当换大机型，降低抽油机故障率，优化井下杆管泵组合，合理降低抽油杆在液体中的质量，优化生产参数降低冲程、冲次。采取以上述措施能够有效降低抽油机井驴头悬点上负荷，减少油井生产的能量消耗，进而延长检泵周期。
关键词：悬点上负荷；能耗；化清；回压；检泵周期
抽油机井驴头悬点上负荷主要是由以下因素组成的，其中包括：抽油杆在液体中的质量、作用在活塞上的液柱质量、杆柱运动造成的惯性载荷、活塞与泵筒之间的摩擦载荷、管杆之间的摩擦载荷及井口回压高，稠油井、多蜡井、井液粘度大井、注聚合物井由于液体在井筒和地面管线的流动阻力大同样会增加抽油机井悬点上负荷过大，这些原因都会导致抽油机井无法进行正常的启抽工作，加速各部件的损坏，进一步增加了能源的消耗，造成电动机过热，长期超负荷运行烧坏电动机。增加了设备维护费用。抽油杆疲劳愈演愈烈，极易造成管串、管柱断脱等事故，从而增加了井下作业检泵率增加了费用，影响油井产能的正常发挥。给原油产量带来的极大的压力。原油生产力度的持续加大，单井的产液量也在逐年增大，油井泵径也随之逐渐增大。然而，抽油机同步升级比较缓，由于井液粘度密度大，稠油、结蜡、聚合物粘度大流动性差，大大增加了悬点负荷。
1 油井悬点上负荷过大的危害
1.1油井能耗增大，浪费油田电能。
某油田采油矿选择悬点上负荷超理论最大负荷井有42口井。选取与超理论最大负荷井日产液量基本相同的284口井进行对比，平均单井有功功率增加了1.3kW，吨液耗电增加了10.4kWh/t，系统效率下降了3.1个百分点。
1.2抽油杆疲劳加剧，引发管串、管柱断脱落井事故，增加作业检泵费用。统计2018年1-6月某采油矿内共检泵井366口井，其中超负荷井有109口井，占总检泵井数的29.8%；其他井共421口井，其中超最大负荷井有156口井，占其他井总井数的37.1%，油井悬点载荷超理论最大负荷井作业频率明显高于载荷正常井。
1.3减速箱受负荷大的影响，会使润滑油粘度降低，润滑效能变差，加速各部齿轮的磨损。造成减速箱串抽，减速箱异响。电动机因负荷大会造成发热，严重时将电动机烧毁。受到负荷的影响还有很多，抽油机的基础开裂损坏、底座、三角支架开焊断裂，各部机件都有非常大的影响。
2 降低油井悬点上负荷对策
抽油机悬点上负荷计算公式如下：
L ——抽油杆柱长度，m；
ρl ——抽汲液密度，kg/m3
Ap ——活塞截面积，m2；
Wr ——抽油杆柱质量，t；
S ——光杆冲程，m；
n ——冲速，min-1；
r ——曲柄半径，m；
l ——连杆长度，m；
Fbu ——上冲程中井口回压造成的选点载荷，N；
Fu ——上冲程中的最大摩擦载荷，N。
从上述公式可以看出，通过降低抽油杆的杆径、质量、抽油杆与油管之间的摩擦力、油井井口回压、冲程、冲速，可有效降低抽油机井的悬点上负荷。
2.1对悬点载荷突然上升的油井，应当及时进行化清处理，热洗减轻杆管的摩擦阻力，降低悬点负荷。统计2018年上半年，某采油矿通过化清、洗井，制定合理的热洗周期，化清前悬点上负荷平均值为56.22kN，化清后下降到48.3kN，下降了7.92kN，油井悬点上负荷有了显著的下降，取得了良好的效果。
2.2对回压高井定期及时的冲洗干线。清除管线结蜡、结垢管线内的杂质等。消除液流在地面管线中的流动阻力所造成的井口回压高。避免对悬点产生附加载荷，其性质与油管内液体的作用载荷相同，都会增加油井的悬点上负荷；因此，对高回压井进行定期治理，能够有效降低油井悬点上负荷，保证油井的正常生产。减少设备的维修费用，油井的检泵费用等。
2.3随检泵作业，合理优化油井杆管泵组合，降低悬点上负荷。抽油杆杆柱所受的重力在上冲程中始终作用在悬点上，产生了悬点静载荷，其方向始终保持向下，因此增加了抽油机悬点的载荷。通过对井下杆管泵组合进行有效优化，换用适当的小杆径，可以在一定程度上降低抽油机井的悬点上负荷。
2.4对于悬点上负荷长期超过理论值、运用化清等手段已经无法起到有效降低油井悬点上负荷的井，建议应适当换用大型抽油机，以此降低油井的故障率，进一步保障油井能够安全、平稳的进行生产，换机后抽油机井故障率有了显著的降低。
总结：
油井驴头悬点上负荷包括抽油杆在液体中的质量、作用在活塞上的液柱质量、杆柱运动造成的惯性载荷、活塞与泵筒之间的摩擦载荷、管杆之间的摩擦载荷及井口回压。油井悬点上负荷过高会导致抽油机井启抽困难，同时能耗增大，抽油杆疲劳加剧，易造成管串管柱断脱落井事故，增加井下作业检泵费用，影响油井产能正常发挥。通过化清处理，降低油井杆管之间的摩擦力，高回压井冲洗干线，合理优化杆管组合，优化油井参数降低冲程、冲次可有效降低悬点上负荷，保证油井高效平稳生产。
参考文献：
[1]常莉静，王帅，王百，崔文昊.数字化抽油机冲次自动调节技术研究与现场试验[A].西安石油大学、陕西省石油学会、北京振威展览有限
[2]张建成，王树行，路亚莉，周群.游梁式抽油机与摩擦换向抽油机特性比较[A].北京机械工程学会.
[3]杨荣，葛志羽.上置横梁摆杆式游梁抽油机的研究与应用[A].石油机械编辑部.石油机械编辑部：石油机械编辑部，2004：3
作者简介：
曾庆国（196408.16-）男，大庆油田有限责任公司第五采油厂第五油矿高一队；研究方向：采油工程。
刘力红（1975.03-）女，大庆油田有限责任公司第八采油厂第三油矿311队；研究方向：采油工程。
邢颖（1974.12-）女，大庆油田有限责任公司第六采油厂第四油矿402队；研究方向：采油工程。
论文作者:曾庆国1,刘力红2,邢颖3
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/3
标签：油井论文; 负荷论文; 点上论文; 载荷论文; 抽油机论文; 油矿论文; 冲程论文; 《电力设备》2019年第3期论文;