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摘 要：目前，我国的科技发展十分想迅速，为了保证抽油机举升工艺系统满足生产要求、提高整个系统运行的稳定性、延长设备的整体寿命，需要对抽油机举升工艺系统进行优化设计。根据举升工艺方案设计思路，对每一项设计内容的预测方法进行归纳汇总，并对应用中的注意事项及局限性进行分析，对抽油机井举升工艺方案设计起到积极地指导作用。
关键词：抽油机;举升工艺;方案;设计方法
0 引言
如今我国对油田资源的开发开始进入后期阶段，当前因为针对聚合物驱油技术的开发手段与运用技术都在不断完善，我厂实践所汇集的数据也显示抽油机井检泵率指标指数也节节攀升，从举升工艺“硬件”潜力看，基本上达到了极限。今后降低其检泵率的重要举措是，从举升工艺的管理方面出发，研究也进入了后期阶段，通过完善相关的工作制度，保证抽油机井的合理运行，除此之外，还希望达成抽油机稳定、长期的生产，这对油田开发经济效益的提高有着十分重要的作用。
1 抽油机井举升工艺适应性分析系统动态控制图和参数
1.1 抽油机井地面设备动态控制图
1）参数的选择能够反映抽油机井地面设备运转的主要特性参数有悬点载荷、曲柄轴输出扭矩、电机实耗功率。2）驴头悬点载荷驴头悬点载荷是反映抽油机井的工作能力的重要参数之一，也是选型的主要依据，当抽油机工作时，驴头悬点主要承受以下五种载荷，即：（1）抽油杆杆柱重;（2）油管内活塞以上液柱重;（3）抽油杆柱和液柱在运转时所产生的惯性载荷;（4）抽油杆柱和液柱在运转时所产生的振动载荷;（5）活塞与泵筒、抽油杆与油管内壁的摩擦，以及抽油杆与液柱、液流与油管内壁的摩擦等。若不考虑摩擦载荷的影响，抽油机井悬点最大载荷Pmax和最小载荷Pmin：Pmax=Wl+Wr（1+SN2/1790）Pmax——抽油机井悬点最大载荷，单位（N）;Wl——柱塞以上液体的重力，单位（N）;Wr——杆柱在空气中的重力，单位（N）;SN2/1790——无因次动载荷系数;Pmin=Wrl-Wr×SN2/1790Wrl——杆柱在液体中的重力，单位（N）;抽油机井负载利用率f：f=P实际/P铭牌×100%P实际——抽油机现场实测载荷，单位（KN）;P铭牌——抽油机铭牌允许最大载荷，单位（KN）;3）减速箱曲柄轴输出扭矩减速箱曲柄轴输出扭矩是衡量抽油机运转的重要技术参数，其经验公式M实际：M实际=30S-0.236S×（Pmax-Pmin）抽油机井减速箱曲柄轴输出扭矩利用率M：M=M实际/M铭牌×100%M实际——抽油机减速箱曲柄轴实测输出扭矩，单位（KNm）;M铭牌——抽油机减速箱曲柄轴铭牌输出最大扭矩，单位（KNm）.
1.2 抽油机井地面设备适应性动态控制图的绘制
此时若是将期减速箱扭矩利用率转变成为X轴的情况下，那么可以把负载利用率当做四Y轴，再构建相应的直角坐标系，此时绘制出的控制图能够检验抽油机的运转中液量和泵径，之间的具体运行是否完全匹配，如果电机功率的利用率为X轴，那么可以Y轴的负载利用率具体来描绘出相关的适应性动态控制图，这个绘制的图片能够具体检验液量与电机相互间是否完全匹配。
1.3 抽油泵设计
（1）下泵深度的确定抽油泵的作用是将不低于预测产液量的流体举升至地面。产液量和井底流压决定泵的下入深度。常用的下泵深度预测方法有经验公式法和供排协调点法。经验公式（3）依据井筒多相流压力分布特点，用于下泵深度估算。
式中：Hp—下泵深度，m;Hz—油层中部，m;Pfs—井底流压，MPa;Pλ—泵吸入口压力，MPa;γo—混合液密度，g/cm3。应用设计软件绘制IPR曲线和不同下泵深度的流出曲线，得出多个协调点处的井底流压和产量，选取满足产能预测要求的协调点，对应的下泵深度即为投产初期抽油泵的下泵深度。
1.4 抽油泵适应性动态控制图
抽油机井生产过程是油层生产能力和深井泵工况相互影响、协调的过程。抽油机井动态控制图是在平面坐标图中描述井底流压与抽油泵泵效之间的关系，是地层供液能力同抽油泵排液能力有机结合。由于目前流压是通过泵吸入压力和油层中深到泵吸入口液柱压力计算得到的。在套压合理的条件下，应用沉没率（沉没度/泵深×100%）替代流压，相比更直观反映油层供液能力。抽油泵动态控制图的绘制横坐标为泵效，纵坐标为沉没率;如图2-3所示。低效区：泵效0-20%，沉没率0-40%;泵效20%-30%，沉没率0-30%。分析原因：单井供液能力差。检泵区：泵效0-20%，沉没率40%-100%;泵效20%-30%，沉没率70%-100%。分析原因：由于断脱、漏失等原因异常。下调参数区：泵效30%-70%，沉没率0-20%。分析原因：工作制度不合理，参数偏大。上调参数区：泵效30%-80%，沉没率70%-100%。分析原因：工作制度不合理，参数偏小。待落实区：泵效80%以上，沉没率0-50%;泵效70%-80%，沉没率0%-30%。分析原因：选值资料不准，需核实。自喷区：泵效80%以上，沉没率50%-100%。分析原因：参数偏小，供液能力大。
2 抽油杆和抽油机的确定
根据《采油工程手册》中的计算公式，结合下泵深度、泵径预测结果，预测设计井的最大载荷、最小载荷、扭矩、抽油杆折算应力。参考抽油杆使用安全系数和抽油机选型要求，进行抽油杆组合的选配和抽油机选型。大庆油田抽油杆工作安全系数为1.2;抽油机的载荷利用率小于90%、扭矩利用率小于90%。抽油机选型时要参考相似区块的已投产井示功图载荷对计算公式进行修正。
3 抽油机井举升工艺适应性分析系统的现场应用情况
抽油机井举升工艺适应性動态控制图是抽油机井总井数根据单月数据统计的。相对时间而言是静态的。为了连续观测抽油机单井举升工艺适应性变化情况，引入抽油机单井措施跟踪图表，提高适应性动态控制图的监测和措施后的跟踪功能，加强了措施的针对性和可靠性，完善了适应性控制图“动态”的含义。
4 结语
（1）抽油机井动态控制图根据目前的研究发现，其还有待进一步的优化设计，但是不可忽视的是，该工艺的适应性分析体系应用价值非常高，也能够很大程度上让追踪的数据更加精确，提高工作人员的工作效率。（2）通过在抽油机井上的应用情况分析可知，其中还是存在着一些不足之处，有必要采取一定的策略和方法来加以完善，使其提供的维护和治理效果达到最佳状态。（3）结合具体的计算机辅助工作和实践应用数据可以提高整个抽油机井的数据收集正确率与使用效率，这从根本上满足了整个油田日后发展的要求。
参考文献
[1]王俊愧，王春瑞，方亮.采油井合理井底压力界限的确定方法[J].大庆石油地质与开发，1999，18（5）：21-22.
[2]林玉秋，王树华.采油井合理流动压力的界限[J].石油勘探与开发，1995，22（6）：51-53.
关键词：抽油机;举升工艺;方案;设计方法
0 引言
如今我国对油田资源的开发开始进入后期阶段，当前因为针对聚合物驱油技术的开发手段与运用技术都在不断完善，我厂实践所汇集的数据也显示抽油机井检泵率指标指数也节节攀升，从举升工艺“硬件”潜力看，基本上达到了极限。今后降低其检泵率的重要举措是，从举升工艺的管理方面出发，研究也进入了后期阶段，通过完善相关的工作制度，保证抽油机井的合理运行，除此之外，还希望达成抽油机稳定、长期的生产，这对油田开发经济效益的提高有着十分重要的作用。
1 抽油机井举升工艺适应性分析系统动态控制图和参数
1.1 抽油机井地面设备动态控制图
1）参数的选择能够反映抽油机井地面设备运转的主要特性参数有悬点载荷、曲柄轴输出扭矩、电机实耗功率。2）驴头悬点载荷驴头悬点载荷是反映抽油机井的工作能力的重要参数之一，也是选型的主要依据，当抽油机工作时，驴头悬点主要承受以下五种载荷，即：（1）抽油杆杆柱重;（2）油管内活塞以上液柱重;（3）抽油杆柱和液柱在运转时所产生的惯性载荷;（4）抽油杆柱和液柱在运转时所产生的振动载荷;（5）活塞与泵筒、抽油杆与油管内壁的摩擦，以及抽油杆与液柱、液流与油管内壁的摩擦等。若不考虑摩擦载荷的影响，抽油机井悬点最大载荷Pmax和最小载荷Pmin：Pmax=Wl+Wr（1+SN2/1790）Pmax——抽油机井悬点最大载荷，单位（N）;Wl——柱塞以上液体的重力，单位（N）;Wr——杆柱在空气中的重力，单位（N）;SN2/1790——无因次动载荷系数;Pmin=Wrl-Wr×SN2/1790Wrl——杆柱在液体中的重力，单位（N）;抽油机井负载利用率f：f=P实际/P铭牌×100%P实际——抽油机现场实测载荷，单位（KN）;P铭牌——抽油机铭牌允许最大载荷，单位（KN）;3）减速箱曲柄轴输出扭矩减速箱曲柄轴输出扭矩是衡量抽油机运转的重要技术参数，其经验公式M实际：M实际=30S-0.236S×（Pmax-Pmin）抽油机井减速箱曲柄轴输出扭矩利用率M：M=M实际/M铭牌×100%M实际——抽油机减速箱曲柄轴实测输出扭矩，单位（KNm）;M铭牌——抽油机减速箱曲柄轴铭牌输出最大扭矩，单位（KNm）.
1.2 抽油机井地面设备适应性动态控制图的绘制
此时若是将期减速箱扭矩利用率转变成为X轴的情况下，那么可以把负载利用率当做四Y轴，再构建相应的直角坐标系，此时绘制出的控制图能够检验抽油机的运转中液量和泵径，之间的具体运行是否完全匹配，如果电机功率的利用率为X轴，那么可以Y轴的负载利用率具体来描绘出相关的适应性动态控制图，这个绘制的图片能够具体检验液量与电机相互间是否完全匹配。
1.3 抽油泵设计
（1）下泵深度的确定抽油泵的作用是将不低于预测产液量的流体举升至地面。产液量和井底流压决定泵的下入深度。常用的下泵深度预测方法有经验公式法和供排协调点法。经验公式（3）依据井筒多相流压力分布特点，用于下泵深度估算。
式中：Hp—下泵深度，m;Hz—油层中部，m;Pfs—井底流压，MPa;Pλ—泵吸入口压力，MPa;γo—混合液密度，g/cm3。应用设计软件绘制IPR曲线和不同下泵深度的流出曲线，得出多个协调点处的井底流压和产量，选取满足产能预测要求的协调点，对应的下泵深度即为投产初期抽油泵的下泵深度。
1.4 抽油泵适应性动态控制图
抽油机井生产过程是油层生产能力和深井泵工况相互影响、协调的过程。抽油机井动态控制图是在平面坐标图中描述井底流压与抽油泵泵效之间的关系，是地层供液能力同抽油泵排液能力有机结合。由于目前流压是通过泵吸入压力和油层中深到泵吸入口液柱压力计算得到的。在套压合理的条件下，应用沉没率（沉没度/泵深×100%）替代流压，相比更直观反映油层供液能力。抽油泵动态控制图的绘制横坐标为泵效，纵坐标为沉没率;如图2-3所示。低效区：泵效0-20%，沉没率0-40%;泵效20%-30%，沉没率0-30%。分析原因：单井供液能力差。检泵区：泵效0-20%，沉没率40%-100%;泵效20%-30%，沉没率70%-100%。分析原因：由于断脱、漏失等原因异常。下调参数区：泵效30%-70%，沉没率0-20%。分析原因：工作制度不合理，参数偏大。上调参数区：泵效30%-80%，沉没率70%-100%。分析原因：工作制度不合理，参数偏小。待落实区：泵效80%以上，沉没率0-50%;泵效70%-80%，沉没率0%-30%。分析原因：选值资料不准，需核实。自喷区：泵效80%以上，沉没率50%-100%。分析原因：参数偏小，供液能力大。
2 抽油杆和抽油机的确定
根据《采油工程手册》中的计算公式，结合下泵深度、泵径预测结果，预测设计井的最大载荷、最小载荷、扭矩、抽油杆折算应力。参考抽油杆使用安全系数和抽油机选型要求，进行抽油杆组合的选配和抽油机选型。大庆油田抽油杆工作安全系数为1.2;抽油机的载荷利用率小于90%、扭矩利用率小于90%。抽油机选型时要参考相似区块的已投产井示功图载荷对计算公式进行修正。
3 抽油机井举升工艺适应性分析系统的现场应用情况
抽油机井举升工艺适应性動态控制图是抽油机井总井数根据单月数据统计的。相对时间而言是静态的。为了连续观测抽油机单井举升工艺适应性变化情况，引入抽油机单井措施跟踪图表，提高适应性动态控制图的监测和措施后的跟踪功能，加强了措施的针对性和可靠性，完善了适应性控制图“动态”的含义。
4 结语
（1）抽油机井动态控制图根据目前的研究发现，其还有待进一步的优化设计，但是不可忽视的是，该工艺的适应性分析体系应用价值非常高，也能够很大程度上让追踪的数据更加精确，提高工作人员的工作效率。（2）通过在抽油机井上的应用情况分析可知，其中还是存在着一些不足之处，有必要采取一定的策略和方法来加以完善，使其提供的维护和治理效果达到最佳状态。（3）结合具体的计算机辅助工作和实践应用数据可以提高整个抽油机井的数据收集正确率与使用效率，这从根本上满足了整个油田日后发展的要求。
参考文献
[1]王俊愧，王春瑞，方亮.采油井合理井底压力界限的确定方法[J].大庆石油地质与开发，1999，18（5）：21-22.
[2]林玉秋，王树华.采油井合理流动压力的界限[J].石油勘探与开发，1995，22（6）：51-53.