[科普中国]-泵充满系数

简介

多数油田在深井泵开采期，都是在井底流压低于饱和压力下生产的，即使在高于饱和压力下生产，泵口压力也低于饱和压力。因此，在抽汲时总是气液两相同时进泵，气体进泵必然减少进人泵内的液体量而降低泵效。当气体影响严重时，可能发生“气锁”，即在抽汲时由于气体在泵内压缩和膨胀，使吸入和排出阀无法打开，出现抽不出油的现象。1

表示方法通常采用泵充满系数来表示气体的影响程度：

式中

——上冲程活塞让出的容积;

——每冲程吸入泵内的液体体积。1

影响因素泵充满系数与泵内气液比和泵的结构有关。

用表示泵内气液比，即，则。那么，

即：

由图还可以看出：

则

所以泵充满系数

令表示余隙比，则

分析上式可得出如下结论:

（1）值越小，值就越大。因为，所以，要减小值，可使尽可能小和增大柱塞冲程以提高。因此，在保证柱塞不撞击固定阀的情况下，尽量减小防冲距，以减小余隙。

（2）愈小，就越大。为了降低进入泵内的气液比，可增加泵的沉没深度，使原油中的自由气更多地溶于油中;也可以使用气锚，使气体在泵外分离，以防止和减少气体进泵。

若油层能量低或原油粘度大使泵吸人时阻力很大，那么往往使活塞移动快，供抽跟不上，抽还未来得及充满泵筒，活塞就已开始下行，出现所谓充不满现象，从而降低泵效。对于这种情况，一般可加深泵挂增大沉没度，或选用合理的抽汲参数，以适应油层的供油能力。对于稠油，可采取降粘措施。1

提高泵充满系数措施1、采用井下油气分离器(气锚)与井口套管放气阔配套技术。减少进入泵内的游离气体量。

气液比是影响抽油泵充满系数最重要的因素之一。现在各油田都已普遍采用井下油气分离器和井口套管定压放气阀配套技术，以降低进入抽油泵的游离气体，提高充满系数。

2、降低泵出口压力。减少余隙内游离气体存留量，提高泵充满系数。

新疆石油管理局采油二厂的技术人员曾将气举阀移植到抽油管柱上，将套管内的高压游离气体导入油管内进行辅助气举。减轻了油管内的液柱重量，降低了泵出口压力。其结构和工作原理与气举阀基本一致。在放气阀处当套管内气体压力大于油管内液体压力时。放气阀开启，套管内气体进入油管。当套管内气体压力等于或小于油管内液体压力时，放气阀关闭。

另一种应用较广泛的降低泵出口压力的工具是环形阀。它安装在泵出口上方，并紧靠泵出口。当抽油泵开始下行时，依靠特制拉杆的带动阀迅速关闭。将上部油管与泵出口隔开，使出口压力可很快下降，游动阀能立即开启、减少了气体对抽油泵的影响。

3、采用抽油泵增压补偿器增加泵入口压力，提高充满系数

如果采用提离动液面的方法来减少气体影响，就会降低地层供液能力，不利于提高抽油井产量，如果采用加大沉没度的方法来加大泵入口压力.则出口压力也会相应上升，也不能减少气体影响。

4、改进抽油泵结构，减小余隙影响

国内开发出一种抽油泵，它将抽油泵原来的球阀式游动阀改为锥阀式游动阀，依靠抽油杆的运动控制其开闭，称作锥阀式油油泵，当活塞越过上死点开始下行时，抽油杆推开游动阀，此时工作筒内压力低于油管压力、游动阀开启后。油管内经二次分离（上冲程中、工作筒内流体处于静止状态，进行第一次油气分离；下冲程中，油管内流体处于静止状态，进行第二次油气分离）的液体（内含极少量的游离气体)就必然回流进入工作筒。替出工作筒内的含气流体；活塞到达下死点时，余隙内就只剩下基本不含气体的液体。下一冲程开始后，就不会再出现余隙气体膨胀的影响，相当于抽油泵余隙为零。2