機采系統(tǒng)效率評價體系的建立

雋亞梅

摘要：通過對油井含水、動液面和原油地面粘度對系統(tǒng)效率的影響分析，建立一套機采系統(tǒng)效率評價體系。

關鍵詞：系統(tǒng)效率；評價體系

機采系統(tǒng)效率的高低反映了石油開發(fā)行業(yè)的生產(chǎn)技術和經(jīng)營管理水平，但影響系統(tǒng)效率的因素比較多，主要有兩個方面：一是客觀因素，包括儲層條件（滲透率和地層能量）和原油物性（原油粘度和綜合含水），客觀條件可以通過技術措施進行改善，但不能從根本上消除對機采系統(tǒng)效率的制約：二是管理因素，是指地面設備和井下管柱的設計和管理，地面設備的選型和配備是否合理、井下管柱設計是否科學、井口設備和井筒日常管理是否精細到位，直接影響到機采系統(tǒng)效率水平。近年來，通過對機采耗電的套算分析和機采耗電定額的研究，力求建立一套科學合理的評價體系，以衡量開發(fā)條件相近的單井、井組或單元的機采系統(tǒng)效率水平。

對2009-2011年共計47095條單井數(shù)據(jù)，在忽略抽油機類型、抽油泵類型和管理水平帶來的機采效率差異的前提下，分析系統(tǒng)效率與含水、原油地面粘度、動液面的變化趨勢，編制分類區(qū)間系統(tǒng)效率基礎定額。

油井系統(tǒng)效率=【0.002722×液量×（動液面+100）/耗電量】

1、粘度對系統(tǒng)效率的影響趨勢分析

隨著粘度的增加，系統(tǒng)效率先期逐漸增加，到一定粘度后，系統(tǒng)效率逐漸下降。分析其原因，在初始階段隨著粘度的增加，漏失量減少，泵效提高，驢頭載荷逐漸增加，電機效率逐漸提高：當粘度增加到一定程度時，流動阻力逐漸增大，同時造成深井泵充滿系數(shù)下降，泵效降低，從而使系統(tǒng)效率逐漸下降?？紤]到稠油開采生產(chǎn)中采用了各種降粘工藝措施，結合統(tǒng)計資料分析，將粘度劃分為100 mPa·s以下、100～500、500～5000、5000 mPa·s以上四段。

2、含水對系統(tǒng)效率的影響趨勢分析

從圖中可以看出，隨著含水的上升，系統(tǒng)效率略有所下降，當含水超過某一點時，系統(tǒng)效率呈現(xiàn)上升趨勢。這是由于在含水由低到高變化時，井液由油包水變?yōu)槿榛?，再變?yōu)樗停拐扯扔傻偷礁?、再由高到低所造成的。根?jù)資料介紹，不同的原油物性其形成水包油的含水值也不相同，通常在65%到75%左右，因此將含水70%定為分界點，當含水大于70%后不再考慮粘度變化的影響因素。

3、動液面對系統(tǒng)效率的影響趨勢分析

隨著液面的下降，系統(tǒng)效率逐漸上升，當液面下降到一定程度后，系統(tǒng)效率開始逐漸下降。這是因為，動液面較淺時，系統(tǒng)有效功較小，電機負載率低，效率低，且系統(tǒng)自身損耗比重大，隨著液面的下降，負載逐漸增加，電機效率逐漸提高直到接近最佳工作效率，自身損耗比重下降：但同時管柱的漏失量、管桿彈性損失、沿程摩阻也逐漸增大。幾種因素在不同階段作用程度不同，使系統(tǒng)效率發(fā)生變化。經(jīng)過分析，結合現(xiàn)場生產(chǎn)經(jīng)驗，將動液面劃分為0～500、500～1500、1500～2000、大于2000米四個區(qū)間。

根據(jù)上述確定的區(qū)間值，我們將系統(tǒng)效率劃分為五大類20個小類進行統(tǒng)計分析，得出相應的機采提液系統(tǒng)效率數(shù)據(jù)表。詳見下表。

同時根據(jù)油井含水和生產(chǎn)油氣比的大小，對系統(tǒng)效率進行修正。當含水大于70%時，游離氣含量低，對泵效影響可忽略不計，因此，只對含水小于70%的定額標準進行修正，修正公式如下：

油井系統(tǒng)效率=0.002722×（單元動液面+100）×單元提液液量，（相應區(qū)間系統(tǒng)效率-系統(tǒng)效率修正值）

4、機采系統(tǒng)效率評價方法的建立

為了更直觀地描述石油開發(fā)單位機采能耗水平，引入了機采系統(tǒng)效率評價系數(shù)，機采系統(tǒng)效率評價系數(shù)是指某一油井、井組或開發(fā)單元的實際耗電量與定額耗電量的比值。比值越小，說明該區(qū)域用電和開發(fā)管理水平越高。

4.1 機采系統(tǒng)效率評價系數(shù)的分析以2009-2011年采集的各單位油井產(chǎn)液量、綜合含水、原油粘度、動液面深度、耗電量和油氣比為依據(jù)、以機采耗電定額為標準，測算得出各單位機采系統(tǒng)效率評價系數(shù)。

從上表可以看出，評價系數(shù)波動較大，主要原因有兩個，一是井、站用電混合計量拆分不準確：二是包含或分攤了其它非提液耗電。但從總體趨勢上仍能直觀反映出各單位機采能耗的實際水平。

4.2 機采系統(tǒng)效率評價體系的特點

（1）機采系統(tǒng)效率評價體系與目前的工藝技術現(xiàn)狀和生產(chǎn)管理情況是基本適應的，能客觀反映各單位采油工藝技術和用電管理水平。

（2）運用機采系統(tǒng)效率評價體系，不考慮抽油機和抽油泵的選型造成系統(tǒng)效率的差異，有利于鼓勵各單位優(yōu)選機采方式，以提高機采系統(tǒng)效率。

（3）以機采系統(tǒng)效率評價體系為標準進行能耗分析，只區(qū)分開發(fā)條件的差異，不考慮各單位管理水平的差異，有利于調(diào)動各單位積極提高用電管理水平，提升開發(fā)管理水平。同種開發(fā)條件的單井、井組或單元耗電標準是統(tǒng)一的，通過縱向對比各單位耗電評價系數(shù)，能直觀的反應各單位管理水平的優(yōu)劣，同時，從機采耗電主要影響因素著手，能找出各單位機采能耗差異的主要原因，為開發(fā)管理提出改進的方向。