浅析低渗透油田抽油机井工作制度的合理优化

2014-10-21王玉兰王志洁付建永李灵程华兵

电子世界 2014年6期

王玉兰王志洁付建永李灵程华兵

【摘要】抽油机井合理的工作制度、生产参数是采油队精细管理所追求的终极目标，通过IPR曲线，泵的理论排量等经验管理公式，确定合理的油井产量，再确定冲程后，依次计算出泵深、泵径、冲次，从而优化工况，使抽油井达到保持合理生产能力、延长检泵周期的目的。

【关键词】抽油机井;工作制度;合理;管理

1.引言

渤南油田位于胜利油田西北部，黄河三角洲东营市辖区，是胜利油田乃至全国最大的整装低渗透油田，石油地质储量15564万吨，标定采收率20.9%。经过40年的开发，低渗透油田的缺点日渐突显，油层压力不断下降，注不进采不出的开发矛盾日益突出，开发效益不断下降。在地层能量下降的情况下，确定合理的工作制度，提高工况管理水平，对油井生产过程中显得日益重要。

2.工况现场调查

在确定了抽油机井工作制度的课题研究后，首先对开发矛盾最为突出的渤南油田四区、五区进行了工况调查。采油303、306队管理着四区、五区的大部分油井，目前两队的工况统计如下：统计井数共有57口，采油303队供液不足油井8口，占该队总开井数的36%，气体影响2口，占该队开井数的9%，泵漏油井3口，占全队开井数的14%，杆断1口，占全队开井数的5%;采油306队供液不足油井13口，占该队总开井数的37%，气体影响3口，占该队开井数的9%，泵漏油井6口，占该队开井数的17%，油管漏1口，占全队开井数的3%。也就是说，工况需进行调整的油井开井数共有37口，占两队总开井数的64.9%。工况优化的需求空间非常大。

3.确定抽油机井合理工作制度的步骤

3.1 绘制IPR曲线

首先要根据试井资料确定油井合理的IPR曲线。应用Vogel方程可以绘制井的IPR曲线①。

3.2 确定下泵深度

根据经验初设油井产量Q'，其值应为略小于油井最大产量的值。根据该油井的IPR曲线和初设的油井产量Q'，②可以计算出初设产量对应的井底流压。则此时计算考虑套压的油井的下泵深度的公式为：

（其中沉没度按300米計算）。

3.3 确定极限泵径③

活塞面积为：

则极限泵径为：

式中：

F活——抽油泵活塞的截面积，cm2;

S——光杆冲程，m;

E——钢的弹性模量，E=2.1×105;

液——井内液体的相对密度;

H泵——下泵深度，m;

f杆——抽油杆截面积，cm2;

f管——油管的截环形金属截面积，cm2;

D——泵径，cm，（最后应换算为mm）。

3.4 确定冲程、冲次

目前在抽油机井的现场管理上，都要求尽量做到冲程利用率最大化，除因设备或地面因素不具备条件的情况下，默认选用抽油机的最大冲程。在确认了泵径、冲程之后，再根据每个区块或单元所统计的抽油机井工程报表中每种型号抽油泵的平均泵效，来推导该油井的实际冲次。

例如：某油井下泵深度为1800米，极限泵径为44.5mm，此时，则确定该井下泵深度为44mm泵，该井现抽油机型号为CYJY12-4.2-73HB，设备运转正常，则该井冲程确定为4.2m，由本单位工程报表查得，2013年4月该区块所管44mm泵径的平均泵效为62.5%，邻井同生产层位的油井含水为88%，则根据计算，要达到产量Q'的情况下，确定冲次的计算如下④：想要得到的油井日产液量为：

该井的理论排量应达到：

根据：

推导出：

若该井由IPR曲线计算其最大产量为2.5t/d，则该井冲次通过计算能够得到3.6r/min的冲次，根据实际生产情况，我们可设计该井采用3.5r/min的冲次生产时该井处于最佳生产状态。

4.现场实施及效果分析

根据该理论研究，2012、2013年共设计油井泵深、泵径、冲次25井次，其中换泵径8井次，调整泵深10井次，优化冲程冲次15井次，采油303队油井检泵周期增加172天，免修期增加180天，采油306队2012年实施较好，增加油井检泵周期295天，增加免修期279天。

4.1 功图对比

以义4-7-6、义4-5-20油井为例，调冲次2井次，油井功图变化明显。功图显示如下：

图1 义4-7-6调整前后功图对比图2 义4-5-20功图对比

4.2 检泵周期对比

时间 303队检泵周期统计 306队检泵周期统计

检泵周期免修期检泵周期免修期