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抽油泵合理沉没压力的确定方法设计

2016-03-13张涵淇辽河油田钻采工艺研究院辽宁盘锦124010

化工管理 2016年36期
关键词:抽油泵油井原油

张涵淇(辽河油田钻采工艺研究院,辽宁 盘锦 124010)

抽油泵合理沉没压力的确定方法设计

张涵淇(辽河油田钻采工艺研究院,辽宁 盘锦 124010)

文章首次阐述了抽油泵沉没度确定的依据,并对选定的合理范围做出规划。其次分析了抽油泵的工作原理,对压力产生的原因进行解析,帮助了解确定沉没度的重要性。最后总结了一些计算沉没度的公式,能够保证抽油泵的深度满足现场使用的需求。

大港油田;储层结构;储层特征

1 抽油泵合理沉没度的确定

抽油泵是原油开采的重要设备,由地面操作平台进行控制,完成地下井内的工作任务。地下端的沉没度对原油输出量有着必然联系,可通过公式计算来控制沉默深度与压力之间的关系。原油分布在地下层中,由于其质量要小于水,其储藏层通常在水之上。在对抽油泵沉没度进行确定时,要对这方面因素重点考虑,先确定地下水层的深度,在通过测量考察对土壤厚度精准计算。管道的深度要准确的控制在石油层,抽油泵在地下受到的压力同时来自多个方向,土壤深度以及液体流动性带来的压力是需要计算和判断的。将测量到的各项参数依次代入公式中,计算出最终的沉没度,作为原油开采中的技术依据。抽油泵在埋设过程中的一些数量可以通过测量得出,但涉及到受力方向复杂的量则很难做到实地测量,这时可借助计算机设备来完成操作,在系统中编写可以得出沉没度压力计算的公式,在短时间内便可完成确定工作。

2 泵沉没压力与上冲程时泵内压力

抽油泵在静止状态下也会受到来自地下层的压力,在深度以及规格确定时必须将这部分压力加入其中,确保管道结构不会发生形变。地面上的控制系统在导通状态会为抽油泵提供动力,向上的吸力使得管道内部受到挤压,结构材料在此阶段容易出现损坏,不利于石油的输出。原油在上冲时具有受到巨大的吸力,并且自身具有惯性,此时形成的压力不容忽视,需要加强对压力的控制。抽油泵的地下端较长,原油很难在短时间内被输送至地面,在此基础上继续施加压力则会造成系统超负载,不能正常运转。在对其压力计算时需要分开进行,并且需要套用在不同的公式中。设计人员将抽油泵的工作原理确定后整理在资料中,作为后续工作开展的依据。对计算结果进行检验,可将其代入模拟实验中,观察抽油泵在何种沉没度下工作效率最高。

3 油水混合物粘温关系实验

对石油进行抽取时会有一部分水分混入其中,连续被输送至储藏设备中。这种混合液体的粘度是随着温度的升高而变化的,科研人员根据不同阶段黏性的变化制定出函数曲线图。在设计过程中可参照此类报表来开展试验,在动态关系中找出最适合的点,作为抽油泵沉没度设定的依据。水油混合也是有一定比例的,确定其中各项物质的含量可帮助在分离阶段节省大量的试验时间,在试验过程中要将误会的确定做为首要任务。分别选取不同地点的原油混合物作为试验样品,将所得到数据详细记录在试验报表中,调查样品采集区域的抽油泵沉没度。这种基于现实基础上的实验方法符合油田设计理念,并且有利于在研发工作中创新,在原有技术之上做出突破。通过对已有实验曲线的研究可以发现,水分含量增大对抽油泵产生的阻力也会随之增大,此时沉没度的要求会出现变化。科研人员需要根据实际情况来开展各项操作,并不能单纯的停留在参数计算中,试验的最终结果关系到原油的开采情况。因此要提高工作严谨度,在总结经验的同时注重先进技术的引用,为开采工作打下坚实基础。

4 抽油泵合理沉没压力的确定

抽油泵的压力确定方法有很多,最常用的便是参数计算。在确定之前首先要明确产生压力的原因,石油在输送过程中量是不断变化的,这与管道内压力情况有着必然联系,并且液体流量也受此类因素的影响。在确定压力时将泵的长度进行精准测量,地面上的控制系统运转能力是有限的,超出其能力很容易造成损坏或者抽力不足,原油并不能被输送至储藏设备中。在提供能力设备的额定范围内,适当增加抽油泵的深度,虽然这时压力也随之提高,但对原油开采量却起到了促进作用,有效降低水分含量。地下石油存储层随着开采量的增大而出现大面积的真空层,这时抽油泵周围的压力很快又会发生变化,需要再次确定。泵沉没压力的选择取决于油井生产的协调。在油井条件、生产设备规格、下泵深度等一定的情况下,泵沉没压力及其所对应的沉没度增加,泵效提高,但油井井底流压升高,产量下降。对具体的油井而言,泵沉没压力与油藏条件、油井产量、抽汲参数及流体物性等有关,是各种因素影响的综合指标,且相互之间也存在相关性。因此,单一分析泵沉没压力及其影响因素复杂,必须针对具体油井和油藏的实际情况,以油井井下举升效率或经济效益为目标,进行动态模拟计算,合理配置抽油设备和优化工作参数,保证油井高效生产。

5 结语

泵沉没压力是有杆泵举升设计的重要指标,各油田均有各自的推荐值,其合理性影响油井的举升效率和效益。对具体的油井而言,泵沉没压力与油藏条件、油井产量、抽汲参数以及流体物性等有关,应以油井举升效率为目标,进行动态模拟计算,合理配置抽油设备、优化工作参数及其对应的泵沉没压力或沉没度,保证油井高效生产。

[1]张晓东,谢先华,李正耀,鲁青玲,龚彦.抽油机井泵效影响因素之主成分分析法[J].西南石油大学学报(自然科学版),2011 (06).

[2]单五一,宋考平,迭薏冰,低渗层抽油机井合理沉没度及流压界限研究[J].科学技术与工程,2012(01).

张涵淇(1988-),男,辽宁盘锦人,工程师,本科,主要从事抽油泵和井下工具设计研发.

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