抽油井工況特征分析與合理優(yōu)化對(duì)策

王乃峰 胡海濤

摘要：工況管理圖反映了抽油機(jī)供液能力與抽油設(shè)備排液能力的匹配情況、抽油泵的泵效及油田區(qū)塊的管理水平，是油田生產(chǎn)管理中必備的圖件之一。根據(jù)油田油藏類型多樣性的實(shí)際情況，以區(qū)塊單元為單位改進(jìn)工況管理圖，提高工況分析的準(zhǔn)確度。油田應(yīng)用實(shí)踐表明，該技術(shù)能十分清晰、完整、直觀地區(qū)分不同工況特點(diǎn)的油井，為油井措施和維護(hù)方案的制定，特別是為低產(chǎn)低效油井管理難題的解決提供了思路。同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)能使采油工程技術(shù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)、分析、處理油井故障，使抽油井的工況更加趨于合理，實(shí)現(xiàn)了油井長(zhǎng)期穩(wěn)定生產(chǎn)，提高了油田的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：工況管理圖；生產(chǎn)管理；匹配情況；油藏類型

根據(jù)目前工況分析實(shí)現(xiàn)的手段和途徑，工況管理圖主要分為流動(dòng)壓力/飽和壓力與泵效關(guān)系、沉沒(méi)度/下泵深度與泵效關(guān)系、深井泵吸入口壓力與泵效關(guān)系3種類型。目前，油田使用工況管理圖時(shí)，通常將同一區(qū)塊上多口油井繪制在同一張圖上，但油田油藏類型多樣，各單元開(kāi)發(fā)狀態(tài)有較大差異，很難將不同工況區(qū)塊集中一張統(tǒng)計(jì)圖上。

1工況分析

抽油機(jī)井工況管理圖以泵效和流壓相關(guān)曲線為基礎(chǔ)，反映了油層生產(chǎn)能力和抽油裝置工況的協(xié)調(diào)關(guān)系，即“供液能力”與“采液能力”是否匹配。該技術(shù)將抽油機(jī)井的工況分為5個(gè)區(qū)：合格區(qū)、供液不足區(qū)、潛力區(qū)（參數(shù)偏小區(qū)）、待落實(shí)區(qū)、斷脫漏失區(qū)（見(jiàn)圖1）。根據(jù)每口井在宏觀控制圖上的位置，可以直觀地了解各井工況狀態(tài)，為決策提供參考；也可以圖為依據(jù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)診斷技術(shù)，采取工藝措施，改善油井工況指標(biāo)，提高油田的經(jīng)濟(jì)效益。

1.1合格區(qū)。泵效與流壓（泵吸入口壓力、沉沒(méi)度）協(xié)調(diào)，參數(shù)合理，泵工況良好，系統(tǒng)效率較高。對(duì)該區(qū)內(nèi)的井應(yīng)加強(qiáng)日常管理，使其長(zhǎng)期保持正常生產(chǎn)。

1.2供液不足區(qū)。流壓（泵吸入口壓力、沉沒(méi)度）低，示功圖顯示供液不足或受氣體影響。主要是因?yàn)榈貙訔l件差，抽汲參數(shù)偏大，需要對(duì)油層采取酸化、壓裂等增產(chǎn)措施，調(diào)整注水，減小抽油系統(tǒng)參數(shù)，以達(dá)到供抽協(xié)調(diào)。

1.3潛力區(qū)（參數(shù)偏小區(qū)）。流壓（泵吸入口壓力、沉沒(méi)度）偏高、泵效高，示功圖顯示帶噴或正抽，可調(diào)大抽汲參數(shù)、換大泵或改下電潛泵等。

1.4待落實(shí)區(qū)。流壓（泵吸入口壓力、沉沒(méi)度）與泵效不協(xié)調(diào)，主要是計(jì)量或測(cè)試資料不準(zhǔn)，應(yīng)核實(shí)泵排量、產(chǎn)量、動(dòng)液面，消除虛假資料后，這些井點(diǎn)就進(jìn)入了相應(yīng)工況區(qū)。

1.5斷脫漏失區(qū)。流壓（泵吸入口壓力、沉沒(méi)度）高，泵效低，示功圖顯示的大多是結(jié)蠟、漏失、斷脫，也有正抽但油管漏失的情況。該區(qū)是主要診斷對(duì)象，通過(guò)測(cè)試診斷和綜合分析，判斷清楚井下問(wèn)題后再采取相應(yīng)治理措施。各區(qū)界線確定如下：b線（理論泵效上限）是用區(qū)塊中各井參數(shù)的平均值作為一口虛擬井的參數(shù)，進(jìn)行計(jì)算確定的流壓（或沉沒(méi)度）與泵效的對(duì)應(yīng)關(guān)系經(jīng)光滑插值處理后繪制得到：a線、c線分別是以b線為基礎(chǔ)乘以0.8，0.4繪制而成；d線（最低自噴流壓線）以垂直管流中流體重量為依據(jù)繪出；e線（合理泵效界限）定為30%；f線根據(jù)虛擬井液面在泵口時(shí)的流壓值確定；g線是從d線與c線的交點(diǎn)引垂線得到。

2計(jì)算原理

2.1泵吸入口壓力

確定泵吸入口壓力一般有2種方法：一是由井底根據(jù)流壓按多相管流計(jì)算到泵吸入口，求出泵吸入口壓力；另一種方法是由井口沿油管、套管環(huán)形空間計(jì)算到泵吸入口，求出泵吸入口壓力。由于第2種計(jì)算方法獲取數(shù)據(jù)方便，軟件采取這種計(jì)算方法。

泵吸入口處壓力：

2.2泵效

容積式抽油泵的泵效表示實(shí)際排量與理論排量的比值，在抽油機(jī)井正常生產(chǎn)過(guò)程中，考慮影響泵效的因素主要有：1）油管及抽油桿彈性收縮所產(chǎn)生的沖程損失影響；2）漏失的影響；3）氣體的影響；4）原油體積系數(shù)變化的影響。井下泵效：

沖程損失泵效：

漏失泵效：

由上述公式推導(dǎo)出泵效與泵入口壓力的關(guān)系，繪制出如圖1中所示的各區(qū)的分界線。并根據(jù)不同區(qū)塊單元的不同情況，采用單元系數(shù)法對(duì)邊界進(jìn)行校正，提高了工況管理圖的準(zhǔn)確度。

3 技術(shù)應(yīng)用

對(duì)供液不足區(qū)井中采取了酸化、壓裂及加深泵掛等措施，實(shí)施后全部轉(zhuǎn)向合格區(qū)。潛力區(qū)油井進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，換大泵，實(shí)施后有6口井仍然留在潛力區(qū)，27口井轉(zhuǎn)向合格區(qū)。對(duì)斷脫漏失區(qū)油井進(jìn)行檢泵作業(yè)11井次，分析斷脫、漏失原因，實(shí)施后有5口井轉(zhuǎn)向合格區(qū)，有3口井轉(zhuǎn)向待落實(shí)區(qū)，有3口井轉(zhuǎn)向供液不足區(qū)。對(duì)待落實(shí)區(qū)49口井核實(shí)基礎(chǔ)資料，并相應(yīng)的采取了措施。通過(guò)技術(shù)應(yīng)用，大大減少了措施的盲目性，保證油井故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)分析、及時(shí)處理，使抽油井的工況更加趨于合理，實(shí)現(xiàn)了油井長(zhǎng)期穩(wěn)定生產(chǎn)。采用井下泵效，消除了各種因素對(duì)泵效的的影響，提高了數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，為選擇提高泵效的措施提供了依據(jù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

抽油機(jī)井工況管理圖是油田區(qū)塊宏觀管理的一種有效方法，它具有簡(jiǎn)明、方便的特點(diǎn)，有較強(qiáng)的直觀性、對(duì)比性和準(zhǔn)確性。工況管理圖反映了抽油機(jī)供液能力與抽油設(shè)備排液能力的匹配情況、抽油泵的泵效及油田區(qū)塊的管理水平，是油田生產(chǎn)管理中必備的圖件之一。通過(guò)改進(jìn)分單元工況圖，采用單元系數(shù)法對(duì)邊界進(jìn)行校正，提高了工況分析的效率及準(zhǔn)確度。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：現(xiàn)河采油廠陳官采油管理區(qū)）