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氣體的影響程度通常用充滿系數(shù)β表示，即每一沖程吸入泵內(nèi)的原油體積與活塞上沖程讓出的體積之比。

β=V_o/V_p ???????????????????????

式中?V_p ——上沖程活塞讓出的體積；

????? V_o ——每沖程吸入泵內(nèi)的油的體積。

以R表示進(jìn)入泵內(nèi)的油氣比，即：R= V_g/V_o

可以看出：

??????????????????? V_p+V_s=V_g+V_o

???????????????????????? =V_o(1+R)

V_o= (V_p+V_s)/(1+R),而V_o′=V_o+V_s=( V_p+V_s)/(1+R)- V_s帶入式中，得β=V_oˊ/V_p=(V_p+V_s)/(1+R)V_p- V_s/ V_p（余隙比），則β=（1+K）/（1+R）- K=（1- K R）/1+ R

很明顯，β越大，泵效越高。從式中可以看出：β與油氣比R及余隙比K有關(guān)。

K值越小，β值越大，而要減小K值，就必須減小余隙V_s或增大活塞沖程來(lái)增加V_p。因此，在保證活塞不撞擊固定凡爾的條件下，盡量減小防沖距，即減小余隙。

R值越小，β值越大，通常為了降低R值，而采用增加泵的沉沒(méi)度，使自由氣更多的容于油中的方法；或安裝氣錨，使氣體在未進(jìn)入泵之前就在泵外分離掉。

漏失會(huì)使泵效降低。常見(jiàn)的漏失包括以下幾種：

1）油管漏失?包括絲扣漏、腐蝕穿孔漏、制造缺陷的管壁砂眼、裂縫漏等。

2)選泵不合理?活塞與襯套的配合間隙過(guò)大，通過(guò)間隙的漏失量與間隙的三次方成正比例的增加，而與活塞運(yùn)動(dòng)速度成反比。因此間隙過(guò)大造成的漏失可通過(guò)合理選擇泵的級(jí)別來(lái)決定。

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3）深井泵的零件磨損或被卡，包括襯套與活塞工作面、凡爾、凡爾座因磨損或被卡而引起的漏失。在以下幾種情況下容易造成磨損或被卡：

（1）井內(nèi)液體含有腐蝕性物質(zhì)，如含硫的氣體，會(huì)很快腐蝕泵的零件，使凡爾變脆而損壞。?

（2）油井出砂，帶砂液體對(duì)凡爾磨損非常嚴(yán)重，對(duì)活塞和襯套的磨損也較嚴(yán)重。

（3）結(jié)蠟會(huì)使凡爾關(guān)閉不嚴(yán)，甚至結(jié)蠟凡爾和活塞。?

（4）由于井身彎曲，抽油桿與油管壁發(fā)生磨擦，落下的金屬碎屑?jí)|住凡爾球造成漏失。同時(shí)由于偏磨，造成活塞與襯套一邊間隙增大，加大漏失量。嚴(yán)重時(shí)可以把油管磨穿。

（5）?? 有些井，由于鋼制部分發(fā)生磁化現(xiàn)象，把凡爾球吸在凡爾罩的側(cè)旁而不能正常工作。通常防磁化的方法是應(yīng)用瓷制的凡爾球。

若油層能量低，或沉沒(méi)度較小時(shí)，有時(shí)活塞的運(yùn)動(dòng)速度大于所吸入液體的運(yùn)動(dòng)速度，供油跟不上，原油來(lái)不得充滿活塞所讓出的泵筒空間，而活塞已開(kāi)始下行，出現(xiàn)充不滿的現(xiàn)象。使泵的充滿系數(shù)減小，泵效降低。同時(shí)，活塞下行時(shí)還可能與液體發(fā)生沖擊，引起整個(gè)抽油桿系的振動(dòng)，遇到這種情況，一般是加深泵的沉沒(méi)度，或選擇合理的抽汲參數(shù)來(lái)解決。

泵效是反應(yīng)抽油設(shè)備工作效率及管理水平的重要指標(biāo)。泵效除與泵工作情況有關(guān)外，又同油層條件有密切的聯(lián)系。因此，為了提高泵效必須對(duì)油井及油層兩方面采取措施。

對(duì)于油層的措施，主要是提高和維持油層能量，保證有充足的供油能力。對(duì)于注水開(kāi)發(fā)的油田，合理注水是保證高產(chǎn)、高泵效的根本措施；對(duì)于井底附近油層物性不好，可采取增產(chǎn)措施提高井底附近油層的滲透率，提高油層供油能力。

對(duì)于油井反面的措施主要有以下幾點(diǎn)：

當(dāng)抽油機(jī)已選定，在滿足生產(chǎn)的前提下，應(yīng)以獲得高泵效作為出發(fā)點(diǎn)對(duì)三個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，即在F、S、n的乘積不變的條件下調(diào)整三個(gè)參數(shù)，一般是長(zhǎng)沖程、慢沖數(shù)、小泵徑的原則。

在滿足油井生產(chǎn)的前提下，盡量采用小泵徑，這是因?yàn)樵谕瑯颖脪焐疃扰c產(chǎn)量的條件下，泵徑越小，光桿負(fù)荷就越小，這樣就可以減少?zèng)_程損失，有利于提高泵效。在生產(chǎn)中，對(duì)于原油乳化嚴(yán)重或比較稠的井，一般采用大泵徑、大沖程、慢沖數(shù)。這是因?yàn)檎扯却蟮脑屯ㄟ^(guò)小泵徑的工作筒時(shí)，阻力很大，在活塞往返一次的時(shí)間內(nèi)，液體不能充滿工作筒，使泵效降低，采用較大的泵徑就可以改善充滿程度。

在滿足產(chǎn)量要求的前提下，盡量選用慢沖數(shù)，因沖數(shù)快時(shí)，抽油桿柱上載荷變化頻率高，桿柱的慣性載荷大，沖程損失減小，卻增加了光桿負(fù)荷；如沖數(shù)太快，活塞上移速度大于液體進(jìn)入泵筒的速度時(shí)，供油跟不上，泵筒來(lái)不得充滿液體，當(dāng)活塞向下時(shí)，將撞擊液面引起桿柱振動(dòng)，使泵效降低，且使抽油桿易發(fā)生彈性疲勞，縮短使用壽命。但沖數(shù)也不能太慢，太慢將增加漏失的程度。

?????????? 柳87-26井調(diào)整參數(shù)前后泵效對(duì)比表

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在滿足產(chǎn)量要求的前提下，盡量采用長(zhǎng)沖程。采用長(zhǎng)沖程就可以縮小沖程損失所占的比例，有利于提高泵效；采用長(zhǎng)沖程可減小防沖距與沖程的比值，因此，可減少氣體對(duì)泵效的影響。但是，長(zhǎng)沖程也有不利的一面，即加大沖程會(huì)使減速箱的扭距加大，因而需要較大功率的電動(dòng)機(jī)。

由于靜載荷的變化，引起抽油桿柱和油管的彈性伸縮而造成沖程損失。因此，用管錨將油管下端固定，則可消除油管變形，減少?zèng)_程損失。

對(duì)于由自噴剛轉(zhuǎn)抽的井，可合理控制套管氣，使深井泵在一定深度條件下增加泵的沉沒(méi)壓力，提高泵口吸入壓力，提高泵的充滿程度，使大量氣體到活塞以上分離，膨脹舉油，連抽帶噴，從而提高油井產(chǎn)量和泵效。

對(duì)于正常抽油的井，為了提高泵的充滿系數(shù)，應(yīng)盡量減小余隙容積；增加泵的沉沒(méi)度減少進(jìn)泵的油氣比。減少氣體影響的另一種措施是在泵的入口處安裝氣錨。

氣錨的種類(lèi)很多，但他們的工作原理都是利用油、氣相對(duì)密度的差異，氣泡總是上浮這一規(guī)律為根據(jù)的。

首先氣泡隨油流向氣錨時(shí)，在套管與氣錨孔眼部分的環(huán)型空間進(jìn)行分離，氣泡上浮一部分。

剛進(jìn)入氣錨筒的油氣，液體為水平流動(dòng)，而氣泡則部分上浮到氣錨頂部，從頂部孔眼排到套管環(huán)型空間。另一部分氣泡被液流帶至氣錨孔環(huán)型空間下部。

被液流帶至氣錨孔環(huán)型空間下部的氣泡，在活塞下沖程中，泵停止呼吸，液流速度為零，此時(shí)氣泡便上浮至氣錨頂部并排到套管環(huán)型空間中。

對(duì)于含砂井，要防止砂進(jìn)入泵的工作筒，對(duì)于油層膠結(jié)差、疏松，造成出砂的井，可通過(guò)修井造一人工井壁；由于工作制度不合理，井底壓差過(guò)大造成油層出砂的井，可通過(guò)制定合理的工作制度減少油層出砂，此外，現(xiàn)場(chǎng)常采用的方法是在泵的進(jìn)口安裝砂錨。

砂錨的作用是將油和砂在井下未進(jìn)泵前就分離開(kāi)。其原理是在油流速度和方向改變時(shí)，沙子由于相對(duì)密度大而從油中沉淀出來(lái)。目前，現(xiàn)場(chǎng)大都采用回轉(zhuǎn)式砂錨。

當(dāng)深井泵工作時(shí)，油從入口進(jìn)入進(jìn)油管，當(dāng)流出噴嘴時(shí)，由于管徑變大流速降低，砂子在重力作用下沉落到錨的底部，油從進(jìn)油管與錨體的環(huán)型空間進(jìn)入泵中。清除錨中的砂子時(shí)，將錨體起出，擰掉底座，將砂子清除后裝好底座，即可下入井中。

對(duì)于氣多砂子也多的井，可以用氣砂錨。上室用于分氣，下室用于分砂，先分氣后分砂。二室間用于特殊接箍連接。油流進(jìn)油孔進(jìn)入分氣室。在重力作用下將氣分離，經(jīng)氣孔排至油、套管環(huán)型空間，而液體經(jīng)特殊接箍及帶噴嘴的內(nèi)管進(jìn)入分砂室，砂子相對(duì)密度大沉在底部，油則通過(guò)特殊接箍的吸入孔并經(jīng)吸收管進(jìn)入泵中。

以上是本人淺談的一些理論上的原因分析及提高泵效的措施，從現(xiàn)場(chǎng)來(lái)看，提高泵效主要要解決抽汲能力和供液能力的問(wèn)題，也是井筒管理的一項(xiàng)重要工作，本人也將繼續(xù)加強(qiáng)這方面的跟蹤學(xué)習(xí)，拓展理論視野，將合理的措施應(yīng)用于生產(chǎn)之中，使井筒管理邁上一個(gè)新的臺(tái)階。