抽油機井合理沉沒度的計算

【摘要】油井液面高低直接反映著油井供液能力的大小，也是優(yōu)化機采工作參數(shù)的重要依據(jù)，液面的準(zhǔn)確與否直接影響到措施效果。在一般情況下油井的液面受泡沫段、死油環(huán)及氣體密度的影響，測得的液面存在誤差造成誤判斷，使得采取的措施不當(dāng)、造成措施效果變差。本文針對抽油機井假液面現(xiàn)象結(jié)合功圖分析，及凡爾過流斷面與沉沒壓力、充滿系數(shù)的關(guān)系，采用流體力學(xué)的方法計算出不同過流斷面下，泵充滿時所需的沉沒壓力，得出受泡沫段、死油環(huán)影響情況，為措施分析提供準(zhǔn)確的依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】沉沒壓力；泡沫段；死油環(huán)；過流斷面

1、影響動液面準(zhǔn)確性的因素

計算沉沒度時，需用最關(guān)健的數(shù)據(jù)，就是測試得到的動液面深度，其公式為

沉沒度（折）=△P/102+泵深-液面 △P=P套-P油

液面深度是測試時聲波在油套環(huán)空的傳導(dǎo)時遇界面的返射波來確定的，當(dāng)油套環(huán)空存有泡沫段、界面以上存有死油環(huán)、都會造成聲波提前返回，所測得的液面不真實；當(dāng)油套環(huán)空氣體密度低，聲傳導(dǎo)的速度慢，也會造成液面的不真實，因此得出的沉沒度就不真實，就會給分析判斷帶來假象，影響措施方案的優(yōu)化和效果，因此對功圖顯示有氣體影響、沉沒度較高的井進(jìn)行分析是十分必要的，也是指導(dǎo)下步措施優(yōu)化的關(guān)健。

2、液體進(jìn)泵并充滿的分析與計算

我們分析，當(dāng)抽油機井上沖程時，泵活塞由抽油桿上提，液體進(jìn)泵并充滿所需要的壓力可分為三個方面，即液體打開凡爾（并保持開啟狀態(tài)）的壓力；液體通過過流斷面所需的壓力；泵充滿液體所需的壓力。

2.1液體頂起凡爾球所需壓力（只與泵徑有關(guān)）

根據(jù)公式：……………（1）

H1——液體頂起凡爾球所需壓力m

V——浮子的體積m3；

Ω——浮子的截面積m2；

γR——浮子的重度；

γ——液體的重度；

根據(jù)計算公式（1）計算得出液體頂起凡爾球所需壓力，見下表1

2.2液體通過過流斷面所需的壓力損失（與泵徑、沖程、沖次有關(guān)）

根據(jù)計算公式（2）計算得出不同生產(chǎn)參數(shù)下液體通過過流斷面所需的壓力損失，在同一泵徑、同一沖程的情況下，沖數(shù)越大，液體通過過流斷面的壓力損失越大。

2.3泵充滿液體所需壓力（與泵徑、沖程有關(guān)）

根據(jù)計算公式（3）、（4）計算得出液體頂起凡爾球所需壓力損失，見下表3

綜合以上計算，在不同泵徑、沖程、沖數(shù)的條件下，要使液體進(jìn)泵并達(dá)到充滿所需的沉沒度h=h1+h2+h3。從而計算出不同參數(shù)下，泵充滿所需的壓力界限值。當(dāng)實測沉沒度等于h時，泵應(yīng)完全充滿，功圖無氣體影響及供液不足現(xiàn)象，當(dāng)實測沉沒度小于h時，功圖會出現(xiàn)充不滿現(xiàn)象，隨h的下降，功圖充滿系數(shù)會隨之降低，因此當(dāng)實測沉沒度大于h時，且功圖出現(xiàn)氣體影響或供液不足時，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行核實，使其達(dá)到準(zhǔn)確。

3、現(xiàn)場分析驗證

為了進(jìn)一步證實油套環(huán)空泡沫段或死油環(huán)對沉沒度的影響，我們對沉沒度與實測功圖不符的井進(jìn)行驗證了30口井，采用鍋爐車加活堿進(jìn)行熱洗，穩(wěn)定生產(chǎn)后測液面，有22口井核實后液面與之前相差較大，洗凈前后對比，洗后動液面平均下降276.54m。說明部分井的空泡沫段或死油環(huán)對沉沒度的影響非常嚴(yán)重。這些井洗井前所測的沉沒度，均高于泵充滿時所需沉沒度，但功圖出現(xiàn)氣體影響、供液不足，說明洗前所測的沉沒度不真實，影響分析判斷，近而采取消泡法進(jìn)行核實。

4、結(jié)論與認(rèn)識

①運用流體力學(xué)方法計算出流體在抽油機井不同參數(shù)下液體進(jìn)泵并充滿所需的最低沉沒度值，結(jié)合功圖分析可判斷實測沒沉沒度的真?zhèn)巍?/p>

②對不真實的沉沒度進(jìn)行消泡洗井核實，可行出真實的沉沒度，為措施優(yōu)化（調(diào)參、換泵、堵水等）提供準(zhǔn)確依據(jù)。

③列出不同泵徑、不同參數(shù)下液體進(jìn)泵并充滿關(guān)系變化表及曲線，可作為分析判斷的依據(jù)，直觀、簡單、易行。

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