郑广，于志强，李繁生
中国石油冀东油田分公司邮编：063200
摘要：油井的沉没度会受到生产参数、以及地层条件等各方面因素的影响，而各不相同。不合理的油井沉没度，不论是过高还是过低，都会对油井的生产造成一定影响。本文就油井沉没度影响因素，以及不合理的沉没度对泵效、成产压差以及抽油机管杆载荷的影响，进行了详细介绍。并且结合油井的实际情况，就如何优化不合理的沉没度，进行了论述。
关键词：沉没度；泵效；治理措施
所谓沉没度，说的是深井泵在动液面下的深度，也可以理解为动液面到深井泵吸入口的液柱高度[1]。这个高度对深井泵的工作效率有着直接影响。沉没度过小或者过大，都会对泵校造成直接影响，从而影响到油井的生产。下面就沉没度的影响因素以及优化措施进行详细介绍。
一、影响因素
1.泵效
当沉没度过低，会降低泵的充满系数，降低泵效。这是由于沉没度过低，会导致井底的流动气压降低，泵吸口的压力随之降低，从而导致气体和液体比例上升，泵内的游离气体急剧增加。泵内气体属于天然气成分，天然气是多个分气体混合而成，因此在原油中，天然气中的分气体会以某种定律进行溶解，其定律用方程式表达如下。
X（单位体积内液体中溶解的气体量）=A（溶解压力）×B（气体的溶解系数）
在溶解的过程当中，B会随着压力的不断增加而减小。而当B达到一个特定值以后，就不会再改变，这一个特定值就是压力的饱和值。而在饱和值之下和达到饱和值之后的气体溶解度，是有所不同的。饱和值之下，溶解度和压力是曲线增长趋势。而达到饱和值之后，则是直线增长的趋势。
当沉没度过高时，会增加泵的充满系数。导致抽油杆和油管发生弹性形变，这大大的降低了泵的容积效率以及有效冲程，还增加了泵的漏失量，最后导致抽油机的能源消耗增加。另一方面，沉没度过高还会导致油井底部的流动气压增大，从而减小了生产压差，这对油井的日常生产造成一定影响。最后一点，沉没度过高导致油井流压增大，流压会随沉没度的变大而不断增加，当超过一定界限时，就会导致油井产量不增加的严重后果，这是因为当流压超过一定界限以后，部分油层会因为地层压力过低或者渗透率过低，导致该油层不出液。
2.生产压差
生产压差就是在采油和生产的过程当中，地层压力总大于井筒液柱压力，地层压力与井筒液柱静压力之差就是生产压差[2]。
生产压差受到沉没度的影响，沉没度过低时，生产压差就大。而地层的出砂程度和生产压差有着密切的联系，生产压差越大，地层就越容易出砂。而在泵运转过程中，也会使液体在抽汲的过程中产生旋涡，这就容易导致从地层出来的砂砾被吸入泵内，导致泵出现故障。
3.抽油机井管和杆
3.1冲击载荷
油井沉没度过低时，会造成供液不足的状况，而泵在这种情况下继续进行抽汲的话，在下冲过程中，液体供量不足，活塞下行的速度较快，碰到液面时会产生震动，导致对泵产生较大的冲击力。
3.2摩擦载荷
油井在沉没度过低的情况下进行工作的话，会发生结蜡现象。一般都是发生在油井的中上部，在进行下冲过程时，活塞会受到液体的摩擦阻碍和油井上部结蜡点的阻力，从而导致活塞发生弯曲，发生杆柱扭曲的状况。
二、优化措施
针对油井不合理的沉没度，其主要表现为沉没度过低和沉没度过高俩种情况。下面就油井出现不合理沉没度的问题，提出治理措施。
2.1油井沉没度过低
2.1.1当抽油机的沉没度过低时，井内气体的流动程度大于液体的流动程度，这会导致油层由于缺少气体流动而发生严重的脱气现象[3]。并且形成脱气圈，脱气圈附近的原油在粘度上会大大增加，而采液指数会大幅度降低。为了预防这种情况发生，也为了保证原油的采收率。油井底部的压力必须有一个恒定范围，并始终保持在临界压力点之上。
对于供输液体能力小于产出能力的油井，考虑到油井附近的地层条件限制，可以采用调小参数的方法来解决，这是最主要的手段。
先了解一下抽油机的动载荷计算公式。
S（动载荷）=Z（空气中杆柱的质量）×D（冲程）×N（冲速）2/1440
动载荷的大小决定了抽油泵的使用寿命，降低动载荷，就能够延长抽油泵的使用寿命。由以上公式可以看出，动载荷的大小和冲速成正比。因此，适当的调小参数，可以避免损坏杆柱，降低抽油机动载荷。
举个例子来说，C井的沉没度是25.81m，这属于沉没度过低的状况。随后对该油井进行参数调整，将冲程从3m降低到2.5m。详细数据如表格1所示。
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从表格出可以看出，C井在参数调整前，沉没度是25.81m，属于沉没度过低的状况。在进行参数调整时，把冲程降低到2.5m。随后沉没度就上升到203.08m的合理数值。
2.1.2沉没度过低，会导致液面对泵的供液不足。针对这种情况，可以采取将采油井泵换成稍小一些的泵，小泵的直径较小，抽汲能力也会有所降低，有助于液面恢复合理水平。
2.1.3通过对油层的直接压裂可以适当提高沉没度。采油过程中，可能会因为一些油层本身有堵塞的情况，或者地层渗透率低，导致采不出油。针对以上情况，可以对油井所在油层直接进行压裂，压裂以后再供液能力上会有明显的提高，采油量也会提升。而沉没度也会随之上升。举例来说，B井本身存在沉没度过低的问题，对没有压裂前和压裂后各方面的数据进行一个对比。详细情况如表格2所示。
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由表格2可以看出，沉没度过低的油井进行压裂后，在沉没度、泵效等各方面的数据，都比压裂前的油井有了明显提升。
2.2油井沉没度过高
2.2.1上文提到过，油井沉没度过低时，调小参数是主要的解决办法。同理，当油井沉没度过高时，调大参数就是主要的解决办法。
油井沉没度过高时，由于油井底部的流压比较大，生产压差较小的原因，时常会导致油层不出油的情况。不同于低沉没度参数的调整，高沉没度参数的调整上，只需要调大冲程，不调整冲速。以D井来举例，对D井的冲程进行调大以后，将沉没度等各方面的数据记录在表格3中，如下所示。
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由表格3可以看出，对D井的冲程进行调大以后，该油井在沉没度上，有了明显的下降趋势。
2.2.2油井沉没度过高时，将抽油机的泵，换成直径比较大的泵，通过增加泵的直径，来增大泵的抽汲能力。
2.2.3采油的过程当中，某些油井所处的油层，其含水量较高，不利于直接进行开采。而该油井又具有很高的产液量，并且拥有接替层。这种情况下，就可以对该油井进行堵水。对油井进行堵水后，不但可以保证油井的产油量不受影响，还降低了油层的含水量。由此可以看出，通过堵水的方式，也可以有效的降低沉没度。
总结：
沉没度对于油井来说，是一个关键性的存在。沉没度的高低，对油井日常的开采工作有着重要影响。因此，保持沉没度的合理化，是油井正常运行的重要保障。沉没度优化的过程，是一个长期工作，治理沉没度的过程中，要以调整参数为主要手段。还要对不合理沉没度的油井进行多角度分析，找出影响因素，做出合理措施。
参考文献
[1]黄钱宝,孙攀峰,路峰,等.油井沉没度影响因素分析与优化措施[J].工程技术:全文版,2016(16):00211-00211.
[2]石刚.油井沉没度影响因素分析与优化调整对策[J].全文版:工程技术,2015(15):66-66.
[3]王国通.油井合理沉没度影响因素分析与对策探讨[J].中国科技博览,2013(35):248-248.