回壓對油井產(chǎn)量及耗電量的影響分析

杜鋒

摘 要：隨著近年來國際油價的攀升，油田的生產(chǎn)開發(fā)取得了良好的發(fā)展勢頭，在油田生產(chǎn)開采的過程中，油井井口回壓對產(chǎn)量的影響一直都是困擾油田生產(chǎn)的重要問題，井口回壓不僅會對油井產(chǎn)量產(chǎn)生影響，同時但也會嚴重的影響生產(chǎn)過程中的電能消耗總量。本文針對油井井口回壓對產(chǎn)量以及耗電量的影響進行了分析。

關(guān)鍵詞：井口回壓;油井產(chǎn)量;抽油機;電能消耗;影響分析

引言

在油田的生產(chǎn)開采過程中，為了進一步提升機械采油方式的運行效率，實現(xiàn)石油企業(yè)經(jīng)濟的效益的最大化，就必須要針對油田生產(chǎn)開采過程中的井口回壓問題進行有效的解決。井口回壓的出現(xiàn)對整個油田生產(chǎn)集輸系統(tǒng)會產(chǎn)生嚴重的影響。而井口回壓對整個生產(chǎn)集輸系統(tǒng)影響最大的是油井的實際產(chǎn)量以及抽油機運行的耗電量。鑒于此，在油田生產(chǎn)作業(yè)過程中的必須合理的處理井口回壓問題，盡量將井口回壓控制在合理得范圍內(nèi)，這樣才能充分保證油田的生產(chǎn)開采的順利進行。

1 油井回壓對油井產(chǎn)量的影響分析

在油田的生產(chǎn)開采活動中，機械舉升設(shè)備中油層的主要工作流程分為三個過程：首先使柱塞通過運動將泵筒內(nèi)部的容積讓出來，其次是井下的油液在壓力作用下進入到泵筒內(nèi)部;最后通過柱塞運動活塞將泵筒內(nèi)的液體抽汲到地面。在油泵正常的運行過程中，油泵內(nèi)部的活塞每一次循環(huán)運動過程中，吸入的油液體積與排出的油液體積始終與柱塞運動過程只讓出泵筒的溶劑是相同的。因此，抽油機在運行過程中實際的抽汲排量的計算公式如下：

上述公式中，Q表示的是油泵理論上的排量，D表示的是油泵的直徑，s表示的是抽油機光桿實際產(chǎn)生的行程，n表示的抽油機實際運行過程中的沖次。

由上述抽油機排量計算公式看出，抽油機油泵中柱塞的面積、抽油機光桿的沖程以及在單位時間運行的沖程次數(shù)是影響抽油機排量的主要因素，而井口回壓不會對抽油機排量產(chǎn)生嚴重的影響，機械采油設(shè)備在實際的運行過程中，井口回壓對其產(chǎn)生的影響主要集中在一下幾個方面：第一，井口回壓的不斷升高會對抽油泵以及油管的漏失等產(chǎn)生嚴重的影響，甚至?xí)斐沙橛捅靡约皩τ凸苈┦Я康拇蠓黾樱瑥亩沟脵C采設(shè)備實際抽汲量大幅降低;第二，由于目前我國油田的油井井口通常采取的都是油管聯(lián)通得井口安裝工藝流程，因此，一旦井口回壓的數(shù)值達到套壓的上限時，就會導(dǎo)致在一定的時間內(nèi)出現(xiàn)在套壓超過的井口回壓的排氣現(xiàn)象，此時，套管的壓力就會對油井實際的油液頁面以及井下油液流動的壓力造成嚴重的影響，從進一步影響了油井實際的產(chǎn)量[1]。

1.1 井口回壓對油泵漏失量的影響

根據(jù)油田關(guān)于油氣集輸系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范，油田在實際生產(chǎn)作業(yè)過程中，通常情況下井口回壓不會對油井的實際產(chǎn)量產(chǎn)生直接的影響，但是如果井口回壓出現(xiàn)快速增長的情況下，會都導(dǎo)致深井內(nèi)部油泵產(chǎn)生嚴重漏失情況，甚至?xí)?dǎo)致油泵泵效出現(xiàn)嚴重下降情況，從而使得油泵無法有效發(fā)揮出抽汲作用，進而導(dǎo)致油井的產(chǎn)量出現(xiàn)嚴重的下滑現(xiàn)象。在針對抽油機進行詳細的測試分析后能夠得出以下一些結(jié)論，當油井的井口回壓每提升0.5MPa的時候，就會造成井筒內(nèi)的漏失量增加約1%左右。而根據(jù)相關(guān)的規(guī)范要求，油田的低產(chǎn)井可以保證在井口回壓為2.5MPa的狀態(tài)下進行正常生產(chǎn)作業(yè)。由此可知，井口回壓實際對油泵漏失量的影響非常小。據(jù)此，我們可以知道井口回壓通常都情況下不會對的油井的產(chǎn)量造成直接的、重要的影響。

1.2 套壓對油井產(chǎn)量的影響分析

油田在生產(chǎn)作業(yè)過程中主要采取的設(shè)備都是機械采油方式，而能夠?qū)τ途a(chǎn)量產(chǎn)生嚴重影響得因素主要是生產(chǎn)壓差。如果機采井在穩(wěn)定運行情況下，地層壓力也會維持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，因此，實際對油井產(chǎn)量產(chǎn)生影響的因素就是流壓。鑒于此，當油井的生產(chǎn)作業(yè)處于正常狀態(tài)時，流壓的計算公式為：

通過上述公式可知，如果套壓出現(xiàn)一定的變化不會對井下油氣水的高度產(chǎn)生影響，但是油氣水的密度會隨著套壓的增加而逐漸降低。在套管不斷增加的情況下，井下的油液液面會逐漸降低，從而使的套管內(nèi)的氣體逐步溶解到油液中，油氣段的密度也會相應(yīng)的降低。因此，一旦上述幾種參數(shù)出現(xiàn)變化，會導(dǎo)致井下的流壓產(chǎn)生一定的變化，由此必然會導(dǎo)致油井的生產(chǎn)壓差出現(xiàn)變化，從而對油井的產(chǎn)量產(chǎn)生影響。

2 油井井口回壓對抽油機耗電量的影響

抽油機在運行過程中，其最大載荷是出現(xiàn)在上沖程過程中，最小載荷出現(xiàn)在抽油機的下沖程中。通過對實際井口回壓對抽油機載荷的影響對比分析可以發(fā)現(xiàn)，由井口回壓產(chǎn)生的載荷占到了抽油機實際運行載荷的5%左右，由此可知，井口回壓產(chǎn)生的載荷對抽油機實際的運行載荷影響的比較小[2]。在抽油機的上沖程的運行過程中，游動凡爾處于關(guān)閉狀態(tài)，而固定凡爾則處于打開狀態(tài)，這時游動凡爾會受到井口回壓的作用，從而使得抽油機實際載荷增加;在抽油機的下沖程運行過程中該，游動凡爾處于打開狀態(tài)，固定凡爾處于關(guān)閉狀態(tài)，這時在固定凡爾上會受到井口回壓的作用，從而使的抽油桿受到一個額外的浮力作用，抽油機實際的運行載荷減少，這兩個沖程中井口回壓的實際作用力方向相反，因此，實際作用效果完全可以抵消一部分。由此可知，在抽油機的運行過程中井口回壓對抽油機耗電量的影響非常小。而抽油機實際舉升液體的重量是影響其耗電量的主要因素。

3 降低井口回壓的主要措施

通過上述分析可知，在油田的生產(chǎn)作業(yè)過程個，井口回壓不會對油井產(chǎn)量以及抽油機實際的耗電量產(chǎn)生巨大影響，而由于多數(shù)油田的井口都是采取油套連接的工藝形式，因此井口回壓會對套壓產(chǎn)生一定的影響，從而會對井下的油液液面產(chǎn)生嚴重的影響，進而造成油井產(chǎn)量下降。但是，在井口回壓不斷增加的情況下，不僅能有效降低井下油液的年度，充分降低油液在運輸過程中產(chǎn)生的液力損失，進一步提升了油氣的分離效率;此外，隨著井口回壓的不斷增加，能夠有效促進集輸管線管徑的增加，這樣整個油氣集輸系統(tǒng)中的中轉(zhuǎn)站數(shù)量就能有效減少，從而進一步降低了油田在基礎(chǔ)建設(shè)方面的投資，但需要引起高度重視的是，在油田的生產(chǎn)作業(yè)過程中，一定要將井口回壓控制在合理的范圍內(nèi)，否則井口回壓超過標準要求會導(dǎo)致井口盤根或者法蘭等位置出現(xiàn)嚴重的漏失情況。在油田生產(chǎn)開采過程中，通常會采取以下一些措施來控制井口回壓：

（1）降粘技術(shù)。常用的降粘技術(shù)主要有熱力降粘技術(shù)、井口摻熱水降粘技術(shù)以及化學(xué)降粘技術(shù)等。

（2）降低集輸回壓的方法。有效控制集輸管線回壓的主要手段有縮短集輸管線長度，提升集輸管線的管徑，有效控制集輸管線內(nèi)部流體的流速，有效提升管線內(nèi)部油液的溫度等幾種方式，而提升原油溫度的方法也是目前應(yīng)用比較廣泛的一種降低回壓的方法。

4 結(jié)束語

在油田的生產(chǎn)開采過程中，維持油井的正常生產(chǎn)作業(yè)，有效提升油井產(chǎn)量是油田普遍面臨的一個重大的研究課題。而通過本文的研究發(fā)現(xiàn)，雖然井口回壓對油井產(chǎn)量以及抽油機耗電量會產(chǎn)生一定的影響，而為了進一步提升油井產(chǎn)量，就必須要有效控制井口回壓，盡量避免井口回壓出現(xiàn)連續(xù)增長的情況，這樣才能充分保證油田生產(chǎn)開采活動的正常進行。

參考文獻：

[1]丁浩洪，郎衛(wèi)生，王兵，張乃亮.喇嘛甸油田油井回壓對產(chǎn)液及能耗的影響分析[J].石油石化節(jié)能，2015，5（04）：4-5+10.

[2]李伶東，李翠平，李堪運，張智斌，何奉朋.安塞油田XN區(qū)高回壓對原油生產(chǎn)影響及治理對策[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2013，33（19）：133-134.