螺杆泵智能控制技术现场应用实例

摘 要：螺杆泵采油正得到日益广泛的应用，与此同时自动化、智能化的设备在油田生产中的作用也在突显。将螺杆泵采油技术与智能化控制技术有效的结合起来，可以使螺杆泵采油技术达到高效、节能、科学的状态。

关键词：螺杆泵；智能；高效

引言

辽河油田、新疆油田、河南油田等是我国稠油资源的主要分布区，传统的抽油机开采能耗大，经济效益差。螺杆泵具有高效低耗的特点逐步被各油田认可，开始大范围使用，但是如何提高螺杆泵的效率一直是石油工作者的攻关方向，螺杆泵智能控制技术为螺杆泵更高效的利用提供了一条可借鉴之路。

1 实例井情况说明

以辽河油田某区块14-15井为例。该块于2002年投入开发，该井所处区块边水能量强，区块含水逐年递增，到2007年3月底，区块综合含水已经上升到97.76%。

此外，区块油井日产油量也大幅下降，油井运行过程中受动液面、含水、蜡、砂等因素的影响，各参数变化大，单井日产量举升能耗高，机采效率低，已停井2个月。

鉴于此，于2007年6月转为螺杆泵开采，到2008年年底平均产液量27.2m3，日产油1.06t，含水96.1%，泵效63.5%、检泵周期183d，平均日耗电175kW·h，吨液耗电量6.45kW·h/d。

该井在应用螺杆泵取得一定效果的基础上，于2009年安装了智能采油系统。

该井于2011年1月该井因泵漏进行检泵，作业过程中安装了螺杆泵智能采油系统，设计泵挂853m。

2 应用情况对比

该井措施前采用传统的人工调节方式对油井进行控制，其转数按照对油井制定的参数进行手动控制，变化小，参数单一。本次作业后可利用动液面对该井进行闭环自动控制，取得其生产参数曲线。

传统的油井生产，由于缺乏可靠的井下数据的支持，油井实时生产的动液面无法获取，给油井生产带来了一定的盲目性。螺杆泵智能采油系统利用井下参数实时监测仪器，可以在地面直观的了解井下的压力，为油井进行最优化采油提供了数据支持。为摸清该井的最佳生产液面，对该井进行动态生产试验。

该井试验前日产液量27.2m3，含水96.1%，日产油为1.06t，由上述数据可知，应用智能采油系统后，通过前后生产数据、井下压力参数资料、地面含水变化、系统计量数据综合对比，认为该井在试验阶段井下压力为3.6～3.7MPa时生产状态最佳，产量最高，此时的含水最低。这样，合理的确定该井最佳液面控制在500～490m之间时产能较佳，产量可由原来1.06t的提高到1.39t，平均含水率由原来的96.3%下降为95.3%。

在动态变化试验的基础上，调整油井的工作参数，使其在最佳工况下运行，真正实现了动态调整及系统节能。

该井自动调整前后，耗电量、产液单耗均有了明显变化，耗电量降低了25.2kW·h，产液单耗降低1.12kW·h/t，效果非常显著。

2012年7月18日，该井实时监测数据显示，井下温度由45℃突然升高至53℃，系统报警系统发出警报，并且温度在逐步升高，同时临井14-16已经注汽798t，两口井生产目的层同为于楼油层，存在汽窜的可能性，根据这种情况，判断为14-16注汽时引起锦14-15汽窜，井下热流体已经进入14-15井筒，通过对14-15及时采取停井、掺水的措施，防止了14-15发生高温碎胶的可能，保证了螺杆泵的安全。

2012年10月27日，智能采油管理平台发出洗井作业的报警通知，该阶段生产数据及对应的生产曲线分见表1：

由表1数据可以看出，该井压力正常，动液面在允许的生产范围内，但工作电流明显增加，因此可判断为该井结蜡问题比较严重，因此于2012年10月28日对该井进行热洗作业，作业后，工作电流恢复正常，作业后的阶段生产数据见表2：

表2 14-15井热洗作业后的生产数据

该井安装螺杆泵智能采油管理系统后，除了进行3次的例行热洗作业外，始终保持着高效、稳定运行。到目前为止，该井平均日产液28.2m3，日产油1.39t，含水95.3%，累计增油268t，累计节电约4.6×104kW·h，未发生检泵作业，有效的延长了油井检泵周期。此外，该智能系统由于集成视频监控，有效的防止了偷窃物资、盗油犯罪及无关人员进入危险区域造成意外伤害等事故的发生。

3 结束语

该井措施的成功为螺杆泵高效合理的应用提供了可靠的指导。同时也应该注意到，目前来说我国应用智能化采油的技术还显得相对落后，成本也较高，暂时不具备规模化推广。但是，智能采油是目前油田进行高效开发的方向之一，特别是集成了高科技含量，可以以产油量为最终控制目标的智能采油系统还未得以实现，假以时日，智能采油系统若能为包括螺杆泵在内的举升系统提高科学指导，智能化采油系统的春天才能真正到来。

作者简介：赵永仁（1977-），男，工程师，2002年毕业于大庆石油学院石油工程专业，2013年毕业于东北石油大学石油工程专业，工程硕士，现就职于中油辽河石油勘探局华油实业公司，从事采油工艺研究。