采油方式優(yōu)選比較及在油田中的應(yīng)用

鐘小剛　方東英

摘 要：隨著油田開發(fā)程度的深入，各區(qū)塊相繼進入高含水開發(fā)階段，勘探、開發(fā)、采收率等工作受到較大的影響，經(jīng)濟效益下降。如何為油井選擇最佳的采油方式，進而指導其所在區(qū)塊的生產(chǎn)，成為油井開發(fā)首先解決的問題。由于各采油方式的工作原理各有特點，因而都具有各自的優(yōu)缺點，具有不同的應(yīng)用范圍和適應(yīng)性，在了解了它們各自的適應(yīng)性后，在此基礎(chǔ)上進行了采油方式的初選，進而確定了采油方式優(yōu)選的綜合評價指標體系，開展了以模糊一致矩陣為理論指導的采油方式優(yōu)選研究，對各個采油方式進行技術(shù)經(jīng)濟綜合評價。通過研究，在確定油井的采油方式之前，應(yīng)該考慮采油方式的綜合評價指標體系，全面指導采油方式的優(yōu)選。同時，優(yōu)選模型的應(yīng)用離不開數(shù)據(jù)的支持，應(yīng)該盡量保證所采集到的油井數(shù)據(jù)在其所在區(qū)塊的代表性和完整性，保障采油方式優(yōu)選結(jié)果的準確性。

關(guān)鍵字：采油方式；適應(yīng)性；優(yōu)選；綜合評價

1 采油方式優(yōu)選模型研究

1.1 采油方式初選

現(xiàn)有的采油方式優(yōu)選方法[1]效用函數(shù)法、逼近理想解的排序等方法雖然都能確定出最終的優(yōu)選方案，但存在一定的主觀因素、評價結(jié)果不夠客觀，應(yīng)該確定一種能更多地避免主觀性，計算簡單且評價結(jié)果更客觀的采油方式優(yōu)選方法。采油方式適應(yīng)性評價就是對機械采油設(shè)備所處的油田自然環(huán)境、油井開采條件等因素進行評價，從中初選出技術(shù)上可行的采油方法。在進行經(jīng)濟評價之前要考慮舉升工藝對生產(chǎn)條件的適應(yīng)性[2]，適應(yīng)性對應(yīng)表選定后利用評價和選擇采油方式的等級加權(quán)法進行初選：將參數(shù)分為兩大類，一是與可行性有關(guān)的參數(shù)，分為最好（4），好（3），適合（2），不好（1），不可行（0）五個等級，二是與復雜性等有關(guān)的一些參數(shù)，分為高（3），中（2），低（1）三個等級。

1.2 采油方式優(yōu)選模型

初選后，會存在幾種可選采油方式，還需要對技術(shù)、經(jīng)濟指標進行評價。對抽油機等三種舉升方式，設(shè)定工藝成本、投資回收期、檢泵周期三個經(jīng)濟評價指標和產(chǎn)油量、舉升效率、泵效三個技術(shù)評價指標。對每一指標進行優(yōu)度評價，得出綜合優(yōu)度評價，建立采油方式優(yōu)選模型。應(yīng)用各種優(yōu)選方法確定最優(yōu)采油方式，一個重要的環(huán)節(jié)就是確定各評價指標的權(quán)重。反映各項指標相對重要程度的指標權(quán)重值對于采油方式的選擇起到了至關(guān)重要的作用。

2 舉升工藝優(yōu)化

舉升系統(tǒng)的優(yōu)化以滿足配產(chǎn)條件，系統(tǒng)的能耗最低為原則，如圖1所示：

圖中A、B曲線為不同下泵深度條件下產(chǎn)量與泵出口壓力之間的關(guān)系曲線，C、D為不同下泵深度下產(chǎn)量與泵入口壓力的關(guān)系曲線（設(shè)定一組產(chǎn)量，通過IPR得到一組井底流壓，通過多相管流可得一組泵入口壓力與產(chǎn)量的關(guān)系），A、C曲線之間的壓差 即為泵的增壓，如果要達到系統(tǒng)能耗最低則應(yīng)該選取曲線A、C曲線之間距離最短的點，即需要泵做功最小的點，該點對應(yīng)的產(chǎn)量即為能耗最小條件下的產(chǎn)量。

3 以某油井為例進行計算

在對采油優(yōu)選評價方面，較為常用的評價方法主要是數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法，其能夠用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（Data Envelopment Analysis，簡稱DEA）方法是一種非參數(shù)方法，其是利用數(shù)學工具對于經(jīng)濟系統(tǒng)生產(chǎn)前沿面的有效性進行評價。該方法是以相對效率為依據(jù)，結(jié)合數(shù)量不等的指標投入和數(shù)量不等的指標產(chǎn)出，對比分析類型一致的決策單元的有效性，并對其實施準確的評價。利用該方法能夠?qū)C械采油方式的前 沿面進行分析，能夠獲得機械采油系統(tǒng)最低成本、效益最大的的參數(shù)，并在實踐中取得了良好的效果。

3.1工藝初選

用等級加權(quán)法對有桿泵、螺桿泵、電潛泵和水力射流泵四種采油方式進行初選：（1）通過獲取該口井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，與采油方式適應(yīng)性表比較，得到該口井的適應(yīng)性分析指標表；（2）利用等級加權(quán)法根據(jù)匹配到的適應(yīng)性分析指標表計算得到四種采油方式的評選得分較大的幾種采油方式作為初步篩選的采油方式。

3.2工藝設(shè)計

對抽油機井參數(shù)優(yōu)選設(shè)計、螺桿泵井參數(shù)優(yōu)選設(shè)計、電潛泵井參數(shù)優(yōu)選設(shè)計、根據(jù)三種舉升方式的技術(shù)、經(jīng)濟指標計算公式，對初選的舉升方式的產(chǎn)油量、舉升效率等等技術(shù)經(jīng)濟指標進行計算，如表1：

3.3 工藝優(yōu)選

根據(jù)計算出各舉升方式技術(shù)、經(jīng)濟指標的綜合優(yōu)度值，如表2所示：

可知電潛泵的綜合優(yōu)度值最大，所以該油井的最優(yōu)的采油方式為有桿泵采油，與該區(qū)塊已廣泛使用有桿泵采油相一致。

4 結(jié)束語

通過對有桿泵等采油方式的研究，確立了綜合指標體系，建立了基于模糊一致矩陣的采油方式優(yōu)選模型，通過研究可以得到以下結(jié)論：（1） 目前常用的采油方式各有其特點，實際應(yīng)用中應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際進行采油方式的初選；（2） 建立了基于模糊一致矩陣的采油方式優(yōu)選模型，計算過程簡單易懂，結(jié)果更加客觀；（3） 綜合評價指標體系的確立應(yīng)充分考慮到油田的生產(chǎn)實際，進而指導進行采油方式優(yōu)選，確定油井、油田區(qū)塊的合理工作制度。

隨著油田開發(fā)的深入，注水量的增加，油井含水高，采收率受到嚴重的影響。采油方式會受到各種因素的影響，使其產(chǎn)液量下降，需要對其工作性能、效率的不同影響因素進行全面的分析，對比各采油方式及參數(shù)，選擇性能及經(jīng)濟性更好的方式，能夠大幅度的提升老油田采油效率。保障石油的質(zhì)量。

參考文獻：

[1] 宇新，周宇鵬，崔海清. 機械采油方式優(yōu)選的模糊評價法[J].科學技術(shù)與工程. 2010（34）