调小参数对抽油机井产量和能耗的影响

2018-08-01韩辉大庆油田有限责任公司第七采油厂

石油石化节能 2018年6期

韩辉（大庆油田有限责任公司第七采油厂）

随着油田开发的进一步深入，油井沉没度一直下降，供液不足井和气影响井逐年增多，调小参数工作量逐年上升。抽油机井调小参数主要分为调小冲程和调小冲速，调小参数后抽油机井产量和能耗如何变化，一般只做定性的分析，通常认为调小参数会导致产量下降，能耗降低[1]，但具体的影响程度未经试验确定。通过对全厂调小参数效果的统计、分析与试验，定量分析了调小参数对抽油机井产量和能耗的影响。

1 调小参数对抽油机井产量影响

2017年10—12月共实施调小参数井197口，调参前平均单井日产液15.3 t，日产油1.8 t，沉没度145.4 m，调参后日产液下降1.6 t，日产油下降0.1 t，沉没度恢复65.4 m（表1）。从统计的调参效果来看，产液量下降较多，产油量基本不变。

对197口调小参数井进行分析发现，调小参数后日产液下降井131口，占统计井数66.49%，占比较大；调小参数后沉没度上升大于50 m的井只有59口（考虑测试误差50 m），占统计井数的29.94%，占比较小（表2）。

表1 2017年10—12月调小参数井效果统计

表2 调小参数后日产液、日产油和沉没度变化情况统计

根据达西定律，调小参数后若沉没度上升，井底压力回升，全井的生产压差越来越小，必然导致产量下降。由表2可知，调小参数后日产液下降和沉没度上升井数矛盾，由于沉没度是测试数据，日产液是人为选值，通过沉没度变化初步判断，调小参数对产量影响较小[2]。

调小参数功图可分供液不足、气影响和正常三种情况，其中调小参数前功图为供液不足井21口、气影响井111口、正常井65口。

21口供液不足井调小参数后沉没度上升大于50 m的只有1口，调参后沉没度整体保持稳定，但调小参数后7口井报表日产液下降比例大，共下降4.83 t；从量油结果看，该部分井日产液上升8.3 t，报表比量油多下降13.13 t。通过以上分析发现，供液不足井调小参数后沉没度上升较少，产量下降原因主要是报表选值问题；因此，供液不足井调小参数后对产量基本无影响（表3）。

111口气影响井调小参数后沉没度上升大于50 m井共25口，占比22.52%，调小参数后沉没度上升的井数较少。日产液下降大于1 t井共29口，其中沉没度上升井14口，沉没度稳定或下降井15口，15口井报表日产液量下降64 t；从量油结果来看，该部分井日产液下降42.7 t，报表比量油多下降21.3 t；因此，气影响井调小参数后对产量影响较小，并没有报表反映多（表4）。

65口功图正常井调小参数后沉没度上升大于50 m共33口，占比超过50%，沉没度上升较多。日产液下降超过1 t井共36口，其中沉没度上升23口，下降或稳定13口，13口井报表日产液量下降48 t，量油结果下降55.6 t，报表和量油结果基本一致；因此，功图正常井调小参数后对产量影响较大（表5）。

2 调小参数对抽油机井能耗影响

冲程和冲速的变化影响着抽油机悬点载荷变化的幅度和频率，对抽油机井能耗有较大影响，抽油机悬点最大和最小载荷计算公式[3]如下：

式中：Pmax——抽油机悬点最大载荷，kN；

Pmin——抽油机悬点最小载荷，kN；

P液柱——液柱载荷，kN；

P杆柱——杆柱载荷，kN；

S——抽油机冲程，m；

n——抽油机冲速，min-1。

从公式（1）、（2）可以看出，在其他数据项一定情况下，随着冲程和冲速的减小，抽油机悬点最大载荷逐渐降低，最小载荷逐渐上升；因此，调小参数可以降低抽油机井能耗。

表3 供液不足井调小参数效果分析单井表

表4 气影响井调小参数效果分析单井表

表5 正常井调小参数效果分析单井表

由于抽油机最大和最小载荷与冲速的平方成正比，与冲程成正比，因此，从节能角度考虑，调小冲速节能效果优于调小冲程。但结合“长冲程、低冲速”的机采参数调整原则，在机采节能管理中，应采取调小冲速的方法降低抽油机井能耗[4-5]。

现场通过变频控制柜调整抽油机冲速（冲程不变），利用CDY-1A型综合测试仪测量油井能耗，利用GEOSTAR-111EDH型油井功图测试仪测试油井产液量，计算吨液单耗，分析不同冲速对油井D1的能耗影响。

随着冲速下降，D1井日耗电不断下降，吨液单耗随之下降；当冲速下降到一定程度后日产液大幅下降，导致吨液单耗上升。D1井在冲速由5 min-1下降到1 min-1后，日耗电由93.53 kWh下降到42.22 kWh，但由于日产液下降幅度大于日耗电下降幅度，导致D1井吨液单耗上升到29.94 kWh。试验数据证明，适当调小冲速可降低抽油机井日耗电和吨液单耗，但调整幅度过大后会导致吨液单耗上升，此时调小冲速已不节能[6]。