抽油机井效益评价综合决策方法研究与应用

赵 春 ，梁 毅 ，樊 松 ，郭 靖 ，甘庆明 ，石海霞 ，雷 宇

（1.长庆油田分公司油气工艺研究院，陕西西安 710021；2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西西安 710021）

常用效益评价方法，主要有专家经验的方法，如专家打分法和多轮专家咨询的德尔菲法则。目前评价问题研究的方法主要有两大类，一类是对评价指标体系的研究；一类是对综合评价方法的研究。

20世纪80年代，苏联采用等级权衡法开展机械采油技术适应性评价，用专家打分或经验法，将指标与综合评价对象间进行关联度研究分析，沈秀通采用“泵深一排量”图版法[1]，K.E.Brown指导评价机械采油适应性[2]，采用节点系统分析（Nodal Systems Analysis）方法，模拟测算人工举升方式系统效率的常用方法，盈亏平衡分析法可用于机采方式经济效益比较评价。前人研究偏重于提升单一装备/工具的技术能力和水平，缺少与经济效益的结合。

1 抽油机井效益评价综合决策方法

1.1 人工举升相关评价方法

国内外相关评价方法一般分析举升工况[3-5]，优化参数以期获得更好产量、更高系统效率，未对装备寿命周期内投资成本、管理复杂性等评价，缺乏对各方面成本综合测算的研究（见表1）。

综合效益评价决策方法需要解决的关键难题[6]是针对抽油机井多因素和关键指标进行分析，进行适用性量化评分、对比，需解决评分基准、评分及加权规则等问题。开展抽油机井全生命周期效益模拟分析，需对抽油机井设备成本、运行及维护成本进行分解。

由此，综合分级模糊评判法[7-9]、等级加权平均法[7]和成本估算法，结合全寿命周期费用理论[10]，开展抽油机井效益评价综合决策方法研究[11]。

1.2 基于决策和智能的综合评价方法

1.2.1 三级模糊评判法 模糊评判法：模拟人的思维推理过程，使定性化的因素向定量化逼近，计算复杂，对指标权重矢量的确定主观性较强，会出现超模糊矩阵，求解发散，无法评判结果。

确定不同含水阶段技术指标的基础上，综合经济、管理生产条件等其他三个层次模糊因素做出评价。由此可以得出，当含水大于60%，复合材质的管杆泵系统组合决策系数较大（见图1）。

图1 不同材质系统适应性

1.2.2 等级加权平均法 等级加权平均法一般设置评价指标，以打分方式做出评价，专家对评价指标打分，综合每个指标分值作为评价结果，采用加权平均法。

分两大类参数：第一类是评价技术可行性有关（X），分五个等级，与可行性有关参数主要考虑：产液量/下泵深度、检泵周期、设备配套程度、斜井定向井适应性、井温适应性（>70℃）、高气油比、井筒流体适应性（高含蜡、垢、腐蚀、杂质等）。

第二类是与设备的复杂性、投资、能耗有关（Y），分三个等级。与投资能耗管理等复杂性有关参数主要考虑：工人技术水平要求、设备简便性/机动性、设备利用效率、设备使用可靠性、现场可接受程度、初期投资效率、维修/调参难易程度。

确定两类参数开展评价可以得知（见表2），采用复合材质的抽油机井系统组合，第一类和第二类以及加权平均后的评价因子均高于普通材质组合系统（见图2）。

表2 两大类评价参数技术评价标准

图2 不同材质系统敏感性分析

1.2.3 全寿命周期费用理论 将费用分为初期投资M1、生产运行M2、维护保养M3和年折旧折耗费M4（见表3），则抽油机生产全过程的总费用M表示为：

2 应用实例

考虑有杆泵抽油系统生产全过程综合效益因素，初期投产精细配套优选设备，可获取最大平均单井年费用节省率1.86%（公式1）。预计全油田年节省费用为6 705万元（见图3）。

平均单井年费用节省率：

后期配套，平均单井年费用节省率1.13%（公式2）。

注：全油田年均节省费用=（投资+运行维护+化学剂+设备折旧）×1.86%=6 705万元。

3 结论与认识

表3 抽油井生产全过程成本构成

图3 单井全生命周期内投入费用对比图

（1）抽油机井评价方法一般分析工况、优化参数获更好产量、更高系统效率，仅考虑单因素，需要与经济性及管理复杂性相结合。

（2）抽油机井效益评价决策方法，需要综合考虑油田初期投产方案设计到服役期满产量、能耗成本等全过程全寿命。

（3）树立“全生命周期低成本”理念，初期投产从方案源头上精细配套，可获取最大年均单井费用节省率1.86%。