油井举升工艺经济界限分析研究与应用

陈 锐， 韩岐清， 郑小雄

(大港油田公司 采油工艺研究院， 天津 300280)

油井举升工艺方式的合理性直接影响着油井投入产出比，采收率提高程度及生产能耗节约幅度。如何选择高效、节能的油井举升工艺方式一直是困扰工程技术人员的难题，传统举升工艺选择的方式基本是依据油井产能、井况特征及油藏条件综合分析[1-2]。随着大部分油田进入生产开发中后期，受油井含水率高、检泵周期短及生产成本控制等因素的制约，传统举升工艺选择方式存在一定的局限性。

油井举升工艺经济界限分析是以油井投入产出比最小化为出发点，结合传统工艺优选方式，并根据油井基础数据，利用建立的盈亏平衡周期分析模型，对比可选用举升工艺的盈亏平衡周期，从而优选出最佳的举升工艺方法。

1 技术原理

首先依据油井储层物性、流体特性、井眼轨迹特征及其它因素初步确定出可选用的举升工艺，再结合以一次性投入费用、检泵作业费用、单井日维护费用及油井日产油等为基础数据建立的油井盈亏平衡周期分析模型，计算出油井达到投入产出比相等时的油井举升工艺经济界限。

2 经济界限分析方法

2.1 经济界限分析流程

基于技术原理，依据油井井况特征对比分析不同举升工艺的技术适应条件，初步确定出可适用的举升工艺；再根据不同举升工艺的工艺设计参数及配套资金数据，计算分析油井盈亏平衡周期，并选择盈亏平衡周期最短的举升工艺组合方式作为目标丛式井的开发方式。

2.2 基础参数选取

举升工艺经济界限分析所需的数据包括：一次性生产投入费用、生产运行维护费用、单次检泵作业费用、单次平均更换杆管费用、原油成本价格、日产油量、平均检泵周期等，作为举升工艺盈亏平衡周期分析的基础数据。

2.3 盈亏平衡周期分析模型建立

基于油井生产投入产出比相等为平衡条件，以日产油量为变量，分析计算出油井盈亏平衡周期，建立盈亏平衡周期与日产油量关系式：

(1)

式中：D为盈亏平衡周期，天；V1为次性生产投入费用，万元；V2为单次检泵作业费用，万元；V3为单井日运行维护费用，万元；V4为原油税后价格，万元/t；V5为吨油生产成本，万元/t；d1为平均检泵周期，天；d2为单次检泵作业占井周期，天；T为单井日产油量，t/d。

根据公式(1)推导出油井盈亏平衡周期计算公式为：

(2)

盈亏平衡周期越短，表示投资回收周期越短，油井实现盈利的可能性越大，即选用的举升工艺经济有效性越好。

3 案例分析

利用建立的盈亏平衡分析模型对大港油田X号平台丛式井举升工艺经济界限进行分析。该平台共有油井7口，确定泵挂深度为2 150～2 400 m，其中5口井为大斜度井，预测产液量60 m3/d，日产油量8 t；剩余2口井最大井斜角均<30°，预测日产液20 m3，日产油量4 t，结合油井其它井况特征，对比分析现有举升工艺技术适应性，5口大斜度井仅可选用电动潜油离心泵举升工艺，剩余2口井则抽油机有杆泵、同心双管水力喷射泵、电动潜油螺杆泵3种举升工艺均适用，为确定出哪种举升工艺经济有效性最好，结合油井基础数据，如表1。基于盈亏平衡分析模型，计算出三种举升工艺随着油井日产油量变化的盈亏平衡周期变化趋势，如图2。

表1 油井经济分析评价基础数据表

从图2中可看到：1)当日产油量≤0.6 t时，电动潜油螺杆泵举升工艺盈亏平衡周期最短；2)当0.6 t<日产油量≤0.8 t时，抽油机有杆泵举升工艺盈亏平衡周期最短；3)日产油量>0.8 t时，同心双管水力喷射泵举升工艺盈亏平衡最短。根据油井日产油量，最终确定2口井的举升工艺为同心双管水力喷射泵举升工艺。

4 结论及认识

1)根据技术经济学原理，建立了油井举升工艺经济界限分析模型，实现了不同举升工艺通过确定的基础数据而确定出举升工艺盈亏平衡周期，为油井举升工艺的优选提供了一种新方法。

2)油井举升工艺的选择，不仅关系到油田建设的投资和生产费用，而且直接影响到油田的采收率和原油产量，因此必须对已选出的可行的举升工艺进行经济有效性评价，以优选出经济效益最好的举升工艺，从而提高油田开发效率。