能量补偿泵提高油井总产能的基本理论再分析──兼答窦宏恩与邬亦炯先生质疑

阐述和回答了有关能量补偿泵的几个核心问题：1．采油过程中油层能量的基本关系；2．油层对动液面作功问题及增产机理；3．抽油机与补偿泵的能量转换问题；4．补偿泵吸入方式问题。指出补偿泵增产的理论基础是油层要对动液面作功，增产方法是不让油层对动液面作功，利用抽油机一段空行程作动力，使一个举升液体的弹簧往复泵工作。     

再评能量补偿泵增产理论的错误

讨论了能量补偿泵增产理论的三个基本问题；１．补偿泵能否不要减少要沉没度？２．液体由泵入口升到动液面所需能量是由油层提供还是由补偿提供？３．补偿泵不降低动液面能否增产？指出弹簧推力只对上面泵起增压灌注作用，不会减少下面泵的沉没度需求。论证了有关储能活塞受力分析及补偿器进油不作功分析方面的错误：证实了液体由泵入口升     

深井泵吸入能量补偿装置的结构原理及其在提高油井产能中的作用

文章对机械采油泵在采油过程中,油层所给出的总能量的组成及其举例计算作了全面分析。分析指出,油层给出的总能量与油井内动液面的高度有关。根据IPR曲线上给出的不同动压,油井有不同的产量。作者根据对油层能量的分析认为,如果能设计一种补偿装置,摆脱深井泵只能由动液面提供吸入能量的工况,油井的动压则相应随之降低,便可实现油井增产。正是如此,本文介绍了管式泵吸入能量补偿装置的结构组成及其工作原理,以及该装置在工作过程中的若干特点。又从能量平衡原理出发,分析了安装管式泵吸入能量补偿器后,油井增产的可能性。现场试验表明,己下两口井的样机,其油井增产效果比较显著。     

对抽油泵能量补装置的分析和认识

分析了抽油井内井液流动全过程中能量的转换和平衡。认为井液流动中除了有效能量转换外，还必然存在无效的能量损失，从而合理地解释了ＩＰＲ曲线的正确性。指出能量补偿装置是一异型单作用活塞泵，其吸入过程与普通抽油泵扣及入过程是一致的，作为异型活塞泵的补偿装置不可能突破容积式泵吸入的规律，不可能吸入处于绝对真空环境内的液体。对室内试验提出了一种新的试验方案。指出加挂补偿装置的抽油泵与普通抽油泵在不同条件下的对     

对抽油泵能量补偿装置的分析和认识

分析了抽油井内井液流动全过程中能量的转换和平衡。认为井液流动中除了有效能量转换外，还必然存在无效的能量损失，从而合理地解释了IPR曲线的正确性。指出能量补偿装置是一异型单作用活塞泵，其吸入过程与普通抽油泵的吸入过程是一致的，作为异型活塞泵的补偿装置不可能突破容积式泵吸入的规律，不可能吸入处于绝对真空环境内的液体。对室内试验提出了一种新的试验方案。指出加挂补偿装置的抽油泵与普通抽油泵在不同条件下的对比试验说服力不强。提出了加挂补偿装置的抽油泵抽油时产量变化的判定原则，而补偿装置作为抽油泵的灌注装置对泵的吸入有改善作用。     

关于深井泵能量补偿装置工作原理的讨论

根据深井泵能量补偿装置工作原理和增产原理的分析，指出补偿装置有三个优点：抽汲高粘度原油或在低压低产油井中抽油有利；可以减少气体影响而提高泵效；兼有“井下振荡器”的作用。针对某些文献的不正确观点，提出四点看法：（1）只要有沉没度，动液面就参与作功，“动液面不作功”的观点不正确；（2）“节省油层能量”的观点既违背油井流入动态关系又无能量来源；（3）补偿装置只能减小气体影响而不能避免气体影响提高泵效；（4）“试验数据有误”的论述也欠妥。     

关于深井泵吸入能量补偿装置的商榷

分析了抽油过程中油层给出能量的变化规律，认为用补偿装置不可能减少油层能量消耗。深入讨论了吸入方式和吸入能量的问题，指出补偿装置的吸入方式和普通抽油泵并无本质差别；普通抽油泵吸入消耗的能量并非由动液面提供，而是由抽油设备本身所提供；动液面提供的只是沉没压力，补偿装置同样需要。最后分析了补偿装置的有关试验资料，认为试验结果并没有说明其原理的正确。     

采用能量补偿泵延长单井稳产期

从采油过程中能量消耗的组成入手，介绍补偿泵的工作原理，通过渗流力学分析，阐明这一增产过程的物理意义。     

压差补偿深井抽油泵的实验室试验与结果分析

压差补偿泵是一种能产生负压低脉冲的新型结构的抽油泵,又名负压脉冲深井采油泵。介绍了压差补偿泵的实验室试验结果及理论分析。根据试验数据,重点讨论了压差补偿泵空腔形成,瞬时打开后的动液面波动的全过程。试验证明,在模拟条件完全相同的情况下,压差补偿深井抽油泵的产液量远比普通深井抽油泵高,主要的增产理论依据是压差补偿泵在下冲程过程中,瞬时打开空腔所产生伯努利效应及负压脉冲效应。     

压差补偿深井抽油泵的实验室试验与结果分析

压差补偿泵是一种能产生负压低脉冲的新型结构的抽油泵,又名负压脉冲深井采油泵。介绍了压差补偿泵的实验室试验结果及理论分析。根据试验数据,重点讨论了压差补偿泵空腔形成,瞬时打开后的动液面波动的全过程。试验证明,在模拟条件完全相同的情况下,压差补偿深井抽油泵的产液量远比普通深井抽油泵高,主要的增产理论依据是压差补偿泵在下冲程过程中,瞬时打开空腔所产生伯努利效应及负压脉冲效应。     

抽油泵能量补偿装置的机理与试验数据分析

针对国内有人提出的带能量补偿装置的深井抽油泵（简称“补偿泵”）可以不需要动液面进油的观点，在对常规抽油泵和补偿泵结构及工作原理比较后认为，这两种泵抽油时都要动液面作功，都需要有沉没度。指出采用采油指数概念计算补偿泵的增产量，把机械能量与油层天然能量相提并论是不正确的。采用单相流状态的产量和压力服从直线性ＩＰＲ曲线关系的理论，分析了国内使用补偿泵的油井生产数据的真伪性。对采用抽油泵的抽油井动态分析具有借鉴意义。     

油井气举-电泵组合举升运行参数的联调优化

为了解决气举-电泵组合举升配产过程中由于低效工况造成的生产不协调问题，通过研究油井流入动态、井筒多相流动特性、举升工艺的运动学及动力学特征，以及相互之间的能量作用关系，建立了气举-电泵举升耦合数学模型。基于节点分析的方法，通过对油井工况进行分析，在此基础上形成了不同配产目标下气举-电泵组合举升运行参数的优化联调方法，给出了不同配产条件下的电泵和气举优化运行参数。计算结果表明，在气举-电泵组合举升系统出现低效工况时，可以利用采集的生产动态数据进行工况分析，结合分析的量化结果在产量变化时进行参数调整决策，科学设计气举-电泵井的频率-注气联调方案，实现油藏、井筒、双举升设备的协调工作，在不动管柱作业的情况下达到组合举升油井的高效运行。     

浅谈采油螺杆泵与油井的匹配问题

目前,各油田使用的采油螺杆泵都存在过早失效的现象,经长期研究认为,除了产品的制造质量外,还有螺杆泵与油井不匹配的问题。重点叙述了2种匹配不合理的工况和1种匹配合理的工况,其中一种匹配不合理的工况特点是油井的供液能力强,静液面和采液指数高,而选配的泵流量小,扬程高;另一种匹配不合理的工况特点是油井的供液能力不足,采液指数很低,而选配的泵流量过大;匹配合理的工况特点是泵的工作点在高效点附近,并要保证螺杆泵的正常工作沉没度。     

弹性驱动下油层能量转换与补偿泵的增产过程分析

应用弹性液体不稳定渗流理论的研究成果与油层能量转换的数学模式,对普通泵采油和补偿泵采油的压降漏斗最大半径的变化进行了分析及对比计算,结果表明:在补偿泵与普通泵采出相同总液量的条件下,前者的压降漏斗的最大半径显著地小于普通泵采油时的压降漏斗最大半径,即补偿泵采油时,有更长的稳产期,能达到增加产出总液量的目的。     

罐泵组合在低产井生产中的应用

随着油田开采时间的延长和油井能量逐渐降低,报废井、停产井逐年增多,低产生产区域的油井生产多数采用摆方罐生产（一井一罐,零回压生产）,致使油井产量的限制和生产费用的提高。罐泵组合利用圆罐的储液能力将低产油井来液暂时进行储存,达到降低油井出口压力,实现挖潜增油的目的;利用泵打液能力将圆罐的储液回打至集油干线,达到连续生产的目的。     

全金属螺杆泵单相流体漏失规律

全金属螺杆泵的定子与转子采取间隙配合方式,工作过程中间隙漏失对其工作特性具有显著的影响。为深入研究间隙配合方式下的漏失规律,结合泵内各腔室间的漏失机理,应用缝隙流动原理建立了基于不同流动型态的全金属螺杆泵单相流体漏失模型,实现了泵内漏失的定量计算,并绘制了全金属螺杆泵排量特性曲线。研究表明,全金属螺杆泵漏失量主要取决于泵结构参数、流体物性参数以及举升压差,其中配合间隙、流体黏度影响较大;间隙漏失规律与泵内流体流动型态密切相关,紊流型态下漏失情况明显严重于层流型态;该泵更适用于原油黏度较高的油井举升,通过适当增加泵级数可提高泵的工作性能。     

单螺杆泵的合理选择与使用

为合理选择单螺杆泵,将螺杆泵抽油井作为一个大的生产系统,把油层、套管、油管、井下螺杆泵机组和井口作为5个子系统,利用系统节点分析法,确定出泵的工作载荷,并根据油井的实际工作参数,对泵特性曲线进行换算。由油井工作参数和单螺杆泵输油特性曲线对比可知,单螺杆泵的特性曲线和油井工作参数配合最好的情况是：油井的工作点应位于泵特性曲线Q0-H0的下面,而且在高效区的开始处。实践证明,采用这种方法选泵,既能保证油井的产量,又能明显地提高单螺杆泵整套装置的效率,还能延长泵的使用寿命。     

潜油电泵合理选配工艺研究

根据潜油电泵特性,分析了不合理选井、选泵对生产和能耗的影响。实际应用情况表明,运行在低排量效率区的潜油电泵占的比例较大,严重影响了油井产量;运行在高排量效率区的潜油电泵虽然占的比例较小,但是能耗损失较大。对于低排量效率油井,应以提高潜油电泵的适应性来提高排量效率,列举了宽流道混流泵在聚合物驱油井的使用情况。对于高排量效率井,应合理选择泵型,保证泵在高效区内工作,从而降低能耗。采用变频技术,可有效增宽泵的高效区,有利于节能降耗,并可保证泵的举升扬程。频率升高,泵的负载功率比电机的输出功率增加得快,对于电机功率余量较小的工频机组,直接采用变频器只可降频调参。     

原油库外输泵运行特性及变频节(火用)分析

原油库的大型化发展趋势为输油泵的优化匹配及节能运行提出更高的要求.以我国东部油田某油库为应用实例,在拟合各外输泵运行特性方程的基础上,通过求解以泵机组最小耗电量为目标函数的运行优化模型,给出对应于不同输量的运行优化方案;应用工程(火用)分析方法建立了外输泵黑箱(火用)分析模型.对油库2台在用并联运行泵机组的(火用)分析结果表明,由于未采取变频调速,节流(火用)损占到供给(火用)的9.33％,具有一定的节能潜力.在给出外输泵变频后扬程-流量、效率-流量计算公式及调速泵频率计算方法的基础上,分析了原油库2台同型号泵并联—定—调时的节能节(火用)效果,为有效降低油库生产能耗提供理论依据.     

PSB_c62mm型喷射泵的研制及应用

介绍了PSB_c62mm型喷射泵的生产流程、工艺条件和结构特点,给出了油井工作参数设计计算方法。在沈阳采油厂12个井次的试验表明,与水力活塞泵相比,PSB_c62mm型喷射泵可增产原油,延长检泵周期,降低采油成本,具有很好的经济效益。