抽油井舉升工藝適應(yīng)性分析及綜合配套應(yīng)用

孫哲

摘要：油田油藏主要受砂體控制，油藏類型為構(gòu)造背景下的巖性油藏。實(shí)踐表明：油田現(xiàn)場(chǎng)油井采油方式選擇合理，生產(chǎn)油管滿足開發(fā)需要，機(jī)采井平均泵效優(yōu)良；現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的抽油機(jī)載荷、扭矩利用率較低，選型偏大；在確定開發(fā)產(chǎn)量、合理生產(chǎn)壓差、下泵深度的基礎(chǔ)上，建議選用。

關(guān)鍵詞：抽油機(jī)；舉升工藝；優(yōu)化設(shè)計(jì)；下泵深度；最大產(chǎn)液能力；配套應(yīng)用

油田新增產(chǎn)能區(qū)塊在地質(zhì)上屬于高孔、高滲儲(chǔ)層，采用的采油工藝也不同于油田原有區(qū)塊。在對(duì)舉升工藝現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研的基礎(chǔ)上，利用采油工程軟件對(duì)油田舉升工藝技術(shù)進(jìn)行了適應(yīng)性分析和評(píng)價(jià)，并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，為下步舉升工藝方案選擇提供借鑒。

l 采油工藝現(xiàn)狀

油藏埋藏淺，壓實(shí)差，膠結(jié)疏松，層系單一。平均孔隙度35.3，屬高孔、高滲儲(chǔ)層。原油性質(zhì)比較好，平均密度0.8059 g/cm3，平均粘度1.6564 mPa·s，平均含蠟量6.7415%。油田生產(chǎn)井中開發(fā)初期自噴采油，中后期轉(zhuǎn)機(jī)抽后91.4%的井采用CYJ8—3—37HY抽油機(jī)。

2油田舉升工藝適應(yīng)性分析

2.1舉升工藝評(píng)價(jià)方法

（1）運(yùn)用PE—Office軟件預(yù)測(cè)地層壓力和含水率對(duì)油井自噴期的影響；（2）運(yùn)用API雙軸應(yīng)力方法對(duì)油管分別進(jìn)行抗外擠、抗拉、抗內(nèi)壓強(qiáng)度校核；（3）參照《機(jī)械采油系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6374—2008計(jì)算各項(xiàng)利用率是否符合要求：抽油泵排量系數(shù)（即泵效）達(dá)到0.45為合格。（4）參照油田分公司專項(xiàng)調(diào)查報(bào)告，通過對(duì)稀油抽油機(jī)專項(xiàng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，抽油機(jī)載荷利用率52%～82%之間為合理，抽油機(jī)扭矩利用率40%～80%之間為合理。

2.2舉升工藝適應(yīng)性分析

2.2.1自噴井轉(zhuǎn)抽時(shí)機(jī)適應(yīng)性分析

根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，地層壓力和含水率是影響自噴井轉(zhuǎn)抽的兩個(gè)主要因素。選取油田油藏?cái)?shù)據(jù)較全井區(qū)，對(duì)地層壓力、含水率進(jìn)行敏感性分析，同時(shí)對(duì)油井轉(zhuǎn)抽時(shí)機(jī)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。運(yùn)用PE—Office軟件prodDesin模塊優(yōu)選該區(qū)塊計(jì)算模型，見表2。通過節(jié)點(diǎn)分析，繪制了不同含水和不同油藏壓力下的流入流出曲線和不同地層壓力保持水平下的最大自噴產(chǎn)量時(shí)的流入、流出曲線圖。

如圖1所示，含水越高，對(duì)應(yīng)井底流壓越高。圖中流入、流出曲線的交點(diǎn)即為同一地層保持水平、不同含水條件下的最大自噴產(chǎn)量，當(dāng)流入、流出曲線不相交，表示油井已經(jīng)不能自噴生產(chǎn)。從圖1可以看出，停噴時(shí)間由含水量決定。本設(shè)計(jì)油藏壓力取原始地層壓力，當(dāng)含水超過50%時(shí)，不能自噴，而且此時(shí)的產(chǎn)能低。因此，要使油井在一定的產(chǎn)量下生產(chǎn).

須在含水上升到一定程度時(shí)轉(zhuǎn)抽。

可以看出，當(dāng)井底流壓低于8.7 MPa時(shí)，流入、流出曲線沒有交點(diǎn)，無法自噴。為延長自噴采油期.應(yīng)盡可能確保地層壓力保持較高水平。統(tǒng)計(jì)油田現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)抽生產(chǎn)井，自噴轉(zhuǎn)抽時(shí)機(jī)都是在含水率較低（小于30%），地層壓力保持水平較高的情況下轉(zhuǎn)抽的，確保了較高的產(chǎn)能，與預(yù)測(cè)結(jié)果基本一致。但部分井轉(zhuǎn)抽后含水上升快，很快關(guān)井。因此，為確保油井延長自噴期且保持較高產(chǎn)能，應(yīng)盡可能確保地層壓力保持較高水平同時(shí)要控制含水上升。

2.2.2油管適應(yīng)性分析

油管強(qiáng)度校核深度采用API雙軸應(yīng)力方法.對(duì)89 mm、73 mm不同壁厚油管分別進(jìn)行抗外擠、抗拉、抗內(nèi)壓強(qiáng)度校核。安全系數(shù)均高于標(biāo)準(zhǔn)值，說明現(xiàn)用油管可以滿足開發(fā)生產(chǎn)需求。

2.2.3抽油機(jī)適應(yīng)性分析

統(tǒng)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)31口井228次示功圖情況，計(jì)算其抽油機(jī)載荷及扭矩利用率。CYJ8—3—37HY型抽油機(jī)平均載荷利用率38.1%，平均扭矩利用率15.1%，兩者均低于40%，利用率偏低。在用抽油機(jī)載荷利用率52.5%，扭矩利用率14.6%～70.8%，總體上可以認(rèn)為該型抽油機(jī)是合適的。統(tǒng)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)4口智能電動(dòng)滾筒抽油機(jī)井27次示功圖情況，其抽油機(jī)拉力差利用率在3.36%～78.6l%之間，平均為24.12%。利用率偏低。

2.2.4泵效分析

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)31口井進(jìn)行了平均泵效統(tǒng)計(jì)。平均泵效小于30%的井有3口，占總井?dāng)?shù)的9.7%；平均泵效大于30%的井有28口，占總井?dāng)?shù)的90.3%；平均泵效大于45%的井有25口.占總井?dāng)?shù)的80.6%。三口井生產(chǎn)后期的液量降至0.4 m3/d，液量低是造成平均泵效降低的原因。以上分析表明。抽油泵排量系數(shù)（即泵效）基本上為合格。通過以上適應(yīng)性分析，自噴井轉(zhuǎn)抽時(shí)機(jī)、油管型號(hào)、泵效范圍均較為合理，存在的主要問題是現(xiàn)場(chǎng)8型抽油機(jī)載荷扭矩利用率較低，選型偏大，抽油機(jī)型號(hào)需進(jìn)一步優(yōu)化。

3舉升工藝優(yōu)化

3.1下泵深度優(yōu)化

通過對(duì)累產(chǎn)油、累產(chǎn)水、含水上升、最終采收率等指標(biāo)綜合分析，認(rèn)為0.3～0.4 MPa生產(chǎn)壓差能夠?qū)崿F(xiàn)井區(qū)高效開發(fā)。根據(jù)原始地層壓力和地層壓力保持水平，以及現(xiàn)場(chǎng)部分井的井底流壓進(jìn)行反算，計(jì)算的下泵深度；動(dòng)液面的范圍在實(shí)際測(cè)得的動(dòng)液面范圍之內(nèi)，而現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)井實(shí)際下泵深度較深。建議按初期和最大產(chǎn)液量時(shí)確定下泵深度，結(jié)合計(jì)算及現(xiàn)場(chǎng)井生產(chǎn)情況確定。

3.2最大產(chǎn)液能力的計(jì)算

根據(jù)各斷塊的米采油指數(shù)，生產(chǎn)壓差，平均投產(chǎn)有效厚度，厚度動(dòng)用系數(shù)取0.8，則有：Qo=Jo×h×fh×△P；式中：Jo——米采油指數(shù)，t/（d·MPa·m）；h——油層有效厚度，m；fh——油層有效厚度動(dòng)用系數(shù)，取0.8；△P——生產(chǎn)壓差，MPa。

油田油層厚度4 m，生產(chǎn)壓差取0.3 MPa，根據(jù)公式可以求得最大單井生產(chǎn)能力為80 t/d。

3.3舉升參數(shù)的確定

結(jié)合目前的生產(chǎn)情況及預(yù)測(cè)的最大產(chǎn)量，進(jìn)行舉升優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化結(jié)果為抽油機(jī)載荷利用率62.3%～62.8%，扭矩利用率49.8%～62.3%，均在合理范圍，同時(shí)測(cè)得現(xiàn)場(chǎng)A井的平均載荷利用率為52.55%。

4結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）油田現(xiàn)場(chǎng)油井采油方式選擇合理，生產(chǎn)油管滿足開發(fā)需要，機(jī)采井平均泵效優(yōu)良。（2）油田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的抽油機(jī)載荷、扭矩利用率較低，選型偏大；在確定開發(fā)產(chǎn)量、合理生產(chǎn)壓差、下泵深度的基礎(chǔ)上，建議選用。

參考文獻(xiàn)

[1] 抽油機(jī)井系統(tǒng)效率影響因素研究[J]. 黃俊杰，劉盈.石化技術(shù). 2017（01）

[2] 抽油機(jī)井試井工藝及對(duì)測(cè)試曲線的影響[J]. 岳小華.內(nèi)江科技. 2017（02）