提高新井抽油机载荷利用率方法的研究与应用

2012-11-07姜大伟大庆油田有限责任公司第七采油厂

石油石化节能 2012年6期

姜大伟（大庆油田有限责任公司第七采油厂）

姜大伟（大庆油田有限责任公司第七采油厂）

随着外围油田加密扩边井的不断开发，机采井的能耗问题日益突出，对油田的经济开发产生了重要影响，沿用早期开发时采油工程方案中规定使用的抽油机机型已不适用，存在抽油机的载荷利用率低、机采能耗增加的矛盾。结合外围油田的开发特点，从油井载荷及产液量等两方面入手，对早期的载荷计算公式及安全系数进行修正，通过在新井工艺设计中优化工艺方案，降低抽油机机型，从而达到提高抽油机载荷利用率、降低机采能耗的目的。

新井载荷利用率节能降耗

随着外围油田开发的深入，机采井的能耗问题日益突出，对油田的经济开发产生了影响。造成抽油机能耗高的主要原因有：抽油机的载荷利用率低、抽油机的系统效率低、泵的利用效率低等，而抽油机的载荷利用率是决定抽油机能耗的重要因素。统计采油七厂敖南、扶余等低产区块，抽油机的平均载荷利用率只有43.6%，而该区块少数油井的载荷利用率最高可达到70%。说明了沿用早期开发时采油工程方案中规定使用的抽油机机型已不适用，存在载荷利用率低、机采能耗增加的矛盾。

应用以下5个区块的抽油机井生产参数及原油密度（表1），对上述公式进行验算。

1 抽油机载荷利用率现状

对采油七厂2004—2009年投产434口油井的载荷利用率进行统计，其中有216口油井的平均载荷利用率仅为49.3%，载荷利用率较低。影响抽油机载荷利用率的原因主要有抽油机机型偏大、产能递减、调研管理不及时等因素。通过对216口井的分析，其中有177口井由于抽油机机型选择偏大导致了载荷利用率较低，占调查井数的8 2%。

表1 选定区块的生产参数

2 悬点最大载荷计算公式的优选

抽油机悬点最大载荷的预测对于抽油机型号的选定起着决定性作用。目前，方案设计中常用的计算公式[1]有以下几种：

公式（1）、（2）、（3）计算结果偏大，公式（4）、（5）计算结果与实测值比较接近，其中公式（5）的符合率最高，优选公式（5）作为今后抽油机悬点最大载荷的预测公式。结合实际生产情况，对该公式进行修正，得出不同区块的修正系数（表2）。

应用以上修正系数对公式（5）进行修正，从而得到各区块抽油机悬点最大载荷的预测公式。敖南地区悬点最大载荷计算公式为

表2 不同区块的修正系数

葡南地区深井（1 400m以上井）悬点最大载荷计算公式为

葡南地区浅井（1 400m以下井）悬点最大载荷计算公式为

葡北地区悬点最大载荷计算公式为含水变化情况进行调查分析（图1、图2）。

图1 敖南油田油水相渗透率曲线

太南地区悬点最大载荷计算公式为

3 安全系数确定

在以往抽油机选型确定安全系数时，由于油田开发过程中产液量会随含水率的上升而大幅度增加，将安全系数定为1.3。但对于外围低渗透油田，无论从相渗曲线分析还是实际生产数据统计都发现：外围低渗透油田产液量并不随着开发时间的延长而增加，或增加幅度较小［2］。

3.1 通过相渗曲线分析预测低渗透油田产液变化规律

绘制了敖南油田油水相渗透率曲线，曲线表现为随含水饱和度的逐渐增大，油相渗透率下降很快，水相渗透率上升较慢，油水两相渗透率之和在油相、水相渗透率交叉点出现最低值；在含水饱和度达到0.75时，油相渗透率下降为0，油田开发结束，油水两相渗透率之和仅由最低值0.18升高到0.35。油水两相渗透力之和在开发初期最高，整体呈下降趋势，说明低渗透油田产液量基本不随开发时间延长而增加。

3.2 统计分析已投产低渗透油田产液变化规律

对敖包塔油田、葡南油田、葡北油田1995—1996年投产的38 7口抽油机井生产10年来的产液、

图2 3个区块油井产液含水曲线

从3个区块的日产液随开发时间变化情况可以看出，在低渗透油田，油井的产液量变化趋势是在小幅度增加后呈下降趋势。这与通过相渗曲线分析得出的结论相符，即：低渗透油田产液量随开发时间的延长基本不会增加或增加幅度较小。

考虑产液量随开发时间的变化规律及实际生产中的不确定因素，将安全系数由原来的1.3降低为1.1。根据这个原则选择的抽油机，开发初期抽油机能力能够得到充分发挥，开发过程中也不会满载。

4 现场试验效果

通过运用优选出的最大载荷计算公式及降低为1.1的安全系数，对采油七厂2011年新投产区块38口井的额定载荷进行计算，计算出悬点最大载荷为41.3k N，额定载荷45.4 k N。采用CY JY 5-2.5-26H B型抽油机便可以满足选型要求，因此采取了降机型措施，由传统设计中规定的6型机降为5型机，使平均载荷利用率由55.62%提高到66.74%，提高11个百分点。