抽油井平衡狀況分析與優化調整對策

武繼強

摘要：油田進入特高含水期以后抽油機井平衡率變化是由上述各項因素綜合作用的結果。要有針對性的對油區內抽油機井的平衡率進行調整，應加強四個方面工作：（1）加強開采管理，制定合理的開采參數，提高開采效果。制定合理的洗井周期，減少因油稠滯流等因素引起不平衡井數；（2）認真分析每口井平衡變化原因，調整平衡時應針對不同的原因采取不同的措施；（3）對油區設備加強及時有效保養維護，減少設備故障率，并根據條件更換新設備；（4）加強管理及時調整不平衡井，最終達到提高平衡率指標目的。

關鍵詞：油田開發；抽油機；平衡狀況；平衡率變化；設備故障率

抽油機平衡狀況的好壞關系到抽油機減速箱、連桿以及電機等設備的使用壽命和系統效率。隨著油田開發的深入，各單元陸續進入特高含水期，加上“地面、井筒、井網”老化矛盾突出，油井開采不均衡和產液結構的兩極分化現象突出，影響了油井的正常生產。

1 抽油機平衡機理

抽油機實際運轉中理想狀態的平衡并不存在。平衡狀況是動態變化的過程，所以生產過程中需要定期檢查和調整平衡。檢查方法有兩種：一是測量驢頭上、下沖程的時間，二是測量上、下沖程中的電流。抽油機在平衡條件下工作時，上、下沖程的電流峰值應該相近。即：

I上/I下=100%

如果上沖程的電流峰值大于下沖程的電流峰值，說明平衡不夠，則應增加平衡塊重量或增大平衡半徑R（平衡塊遠離曲柄軸中心）；反之，則應減小平衡塊重量或平衡半徑R（平衡塊靠近曲柄軸中心）。

抽油機運轉不平衡，原因是上、下沖程中懸點載荷的變化，造成電動機在上、下沖程中所作的功不相等。

2 影響平衡率因素分析

2.1地層因素

主要表現在地層出砂井、地層供液不穩定井較多，易出現結垢、油水井層內竄等問題，還有部分含水低導致交變載荷增大。

2.2井筒因素

受井深結構、出液高含水、管柱腐蝕、井筒結構等影響，抽油機井桿、管腐蝕偏磨問題較多，主要表現在抽油桿偏磨問題嚴重，另有部分存在套管變形致油管變形導致抽油管下不去。

2.3 地面因素

受野外地區惡劣環境影響，加上抽油設備運轉時間長，出現基礎松動掏空、底座斷裂、懸點不對中、皮帶軸承松動、皮帶輪竄軸、減速箱損壞等設備問題，增大軸承、齒輪、皮帶輪的摩擦力。

2.4 開發差異性造成的不平衡

（1）能量下降快，液面較深井。非主力層或局部邊角地區、套壞造成井網損失區域存在注采井網不完善、地層能量水平低問題，按照含水與無因次采液指數的關系值計算，理論值與同類型油藏相差較大，油井供液嚴重不足，致使注采出不平衡，在井筒周圍形成低壓區，地層中流入井底的液量不穩定，造成了抽油機井載荷變化大、電流不平穩。如1號井，4月1日測得電流上行30.1A，下行40.5A，平衡率75.1%；5月23日測得上行電流35.7A、下電行流30.9A，其平衡率為115.5%，油區內有較多的不平穩井，這是造成平衡率低的主要原因。（2）含水快速上升。油水井連通關系好已經形成優勢通道或者因井網不完善造成單向的油井，含水上升快，采取試擠、檢泵、調參等措施，含水上升趨勢仍未得到有效遏制，使電流變化頻次增大，平衡率調整難度增大，平衡率指標大幅下降。如D井，含水14年11月的14.72%上升至15年5月份的53.92%，平衡率由96%降至為76%。（3）水質不達標影響。因注入水的水質不達標造成油水井堵塞，影響地層液體流動桿、管、泵結垢是造成電流平衡比變化大，功圖表現為上載荷增大、下載荷減小，抽油機交變載荷變化幅度增加，嚴重時造成光桿下不去，抽油桿斷、脫。（4）地層出砂較為嚴重。油田開發時間長，膠結物破壞，出砂嚴重，砂粒進入到井筒，在桿管之間積存，在上下沖程運動時，增大了桿管摩擦力，使上下沖程受力發生變化，導致抽油機不平衡，雖逐步進行防砂作業，但此種情況依然存在。（5）洗井周期不合理。油區內部分稠油開采井，洗井周期偏長，井內結蠟較多，引起上負荷增加、下負荷減小，從而導致平衡率變化。如斷塊的油井，該部分井特點為油稠，液量低，平均含水較低，特別是在冬季開采，需要加藥降粘及地面摻水，平衡率不平衡時可達313.6%。（6）抽油機設備老化嚴重。野外地區空氣潮濕咸澀，加上抽油設備運轉時間長，易出現基礎松動掏空、底座斷裂、懸點不對中、皮帶軸承松動、皮帶輪竄軸、減速箱損壞等設備異常問題，設備的腐蝕老化增大軸承、齒輪、皮帶輪的摩擦力，影響抽油機平衡率。如2號井，抽油機減速箱輸出軸齒輪摩擦異響，5月25日更換減速箱，電流上、下行由更換前71.9A、61.3A變為55.0A、63.8A，平衡率合格。（7）調整力度不夠。結垢井數逐漸增多，光桿腐蝕嚴重，桿斷、桿脫井次不斷增加，平衡率變化很大，雖然調平衡井工作量每月也在相應增加，但還是無法控制不平衡井的出現。由于不能及時調整，平衡率最低時僅為43.8%，于此不平衡井數增加、調整工作不及時也是導致平衡率低的原因。

3 因井制宜 優化平衡調整對策

在實際工作中，我們因井施策、因地制宜，從影響油井平衡主要因素出發，采取生產中最優化方案，對不平衡井進行調整，節省了成本支出，響應了節能降耗號召，調平衡工作收到較好成效。（1）受井組注水井動態調水影響。如：C井調配提水后，井組液量變化波動大，致平衡率大幅波動，對這部分井不宜調動頻繁。

（2）受地層出砂影響。對出砂嚴重，液量下降大的井進行防砂降參。該類出砂井

停井易出現砂埋砂卡，對于這部分井，采取措施后功圖轉為正常，平衡率上升。如A井，該井多次因出砂導致供液不足，上作業下攜砂管柱后，開井由作業前2.1次/分，降至1次/分生產。平衡率由之前的78.1%升至90.4%.

（3）受含水變化影響。油井產液、含水波動大，這使抽油機機井的電流不斷發生變化，交變載荷、平衡率變化很大。四塊平衡塊到頭，平衡率92%。對于這類井，采取跟蹤觀察，及時更換結垢管，保證油井正常生產。

（4）受載荷限制影響。這類井存在機型不匹配、設備老化、偏磨嚴重、地層易出砂等多種因素影響，我們跟地質方面進行結合，總結地層、井筒、地面多方面條件，進行轉螺桿泵、電泵生產。

（5）受作業措施影響。該部分井由于作業前后出液影響，電流變化大，出現平衡變不平衡，不平衡轉平衡情況，且作業后20天內生產不穩定，導致平衡合格率指標波動。對于這部分井，我們及時跟蹤落實各項生產參數，待產液穩定后進行調整。

4 結束語

抽油機井平衡率是采油隊日常生產管理中的一項重要指標。抽油機井平衡率達不到指標要求，會造成抽油機設備產生降低系統效率、浪費電能、減少設備使用壽命、影響油井產量等危害，通過抽油機平衡的優化調整，延長抽油機壽命，實現抽油機在最佳狀態下工作，降低能耗，提高系統效率的目的。

（作者單位：勝利油田東勝公司）