機械采油工況分析系統(tǒng)研究

李麗華(勝利油田勝利采油廠二礦采油五隊 山東東營 257041)

現(xiàn)階段油田采油的方式，主要是通過機械采油的方式，機械采油的質(zhì)量和效率直接關(guān)系到油田的產(chǎn)量和效益。 因此需要不斷的提高油田機械采油運行的效率，利用工況分析的方法，可以有效地提高機械采油的運行效率，保證油田正常的穩(wěn)定與生產(chǎn)。現(xiàn)階段油田采油的工況分析只是分析采油過程中存在的問題，還有進(jìn)行系統(tǒng)化、規(guī)范化的分析與研究，因此現(xiàn)階段采油的工況分析還不是很完善。 為了不斷地完善和豐富油田采油的工況分析工作，增強對于機械采油過程的監(jiān)控和管理，保證機械采油各部分之間協(xié)調(diào)統(tǒng)一， 文章開展了油田機械采油工況分析評價指標(biāo)的研究。

一、機械采油工況分析設(shè)備評價指標(biāo)

現(xiàn)階段關(guān)于機械采油工況分析已經(jīng)開展了許多研究， 并且取得了很多成果， 工況分析主要的研究對象就是機械采油的過程中是否存在故障， 而對于工況指標(biāo)各因素和規(guī)律的研究還需要進(jìn)一步的加強。 機械采油過程中設(shè)備的運行指標(biāo)，主要包括采油過程中的容積效率，機械采油容積效率的影響因素很多，主要包括機械采油的工作參數(shù)，例如泵的深度、泵的沖程和頻率、泵的直徑等參數(shù)， 影響到機械采油容積效率影響因素還包括地層油氣的參數(shù)，例如地層壓力、原油的性質(zhì)、含氣量等方面。

抽油機的在工作過程中， 影響到抽油泵性能的參數(shù)有泵的沉沒深度，當(dāng)井下抽油泵的沉沒深度確定后，隨著抽油泵不斷的工作，井下抽油泵的沉沒壓力不斷的降低，這樣就會影響到泵的吸入量， 從而影響到抽油泵的工作效率， 以及抽油泵的舉升高度。 地層原油的粘度也會影響到泵的舉升高度，隨著地層原油粘度的增大，原油流動過程中的阻力增大，這個阻力包括流動過程中原油和管壁之間的摩擦阻力，還有原油內(nèi)部之間流動的阻力，原油流動的阻力增大后，抽油泵的舉升高度就要不斷的下降。 隨著抽油泵下泵深度的增加， 地層原油進(jìn)入到抽油泵的壓力就越高， 這樣就越容易流向抽油泵中， 從而提高了抽油泵的舉升高度。 當(dāng)井口回壓升高后，井口到抽油泵之間的壓差就會減小，壓差的減小會阻礙油氣從井底向井口的流動， 從而降低了抽油泵舉升高度。 溫度對于抽油泵的舉升高度的影響，主要是對于原油粘度的影響，當(dāng)井筒中原油的溫度高時，原油粘度對于溫度的敏感性較大，溫度升高原油的粘度降低，這樣原油在井筒中的流動阻力就會降低，泵的舉升高度就會升高。

合理的沉沒深度是機械采油重要的工況分析指標(biāo)。 合理的沉沒深度能夠促進(jìn)地層中原油不斷的向井筒中流動， 增加泵的吸入量，減少氣體對于泵工作效率的影響，不斷的提高泵的工作效率。 合理的沉沒深度和沉沒壓力，還可以降低由于油套管在工作時的彈性伸縮，對于抽油泵效率產(chǎn)生的影響，而且沉沒深度還會對油井的產(chǎn)液量產(chǎn)生影響。 如果泵的沉沒深度過低，長時間工作后， 就會造成抽油泵的供液不足， 造成對于抽油泵額外的負(fù)載。 泵的供液量不足，還會造成原油在井筒內(nèi)的脫氣現(xiàn)象，井筒中油氣的粘度會不斷的增加，增加了抽油桿柱的負(fù)載，影響到了抽油桿柱的工作壽命和性能。 如果沉沒深度過大，超過合理的沉沒深度后，流體流動壓力升高，在一些低滲透油田中，由于滲透率的原因，相應(yīng)層的供液量已經(jīng)滿足不了泵的要求，從而加劇了油層之間的矛盾。 而且一旦超過合理的沉沒深度，泵的吸入量是不會增加的，泵的效率也不會增加。

二、機械采油工況分析經(jīng)濟評價指標(biāo)

機械采油除了設(shè)備的工況分析指標(biāo)外， 還有相應(yīng)的工況分析經(jīng)濟指標(biāo)。 采油生產(chǎn)作業(yè)的檢泵周期是非常重要的經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)，在油田采油過程中，檢泵周期也是非常重要的考核指標(biāo)，檢泵周期可以有效的表示出機械采油的效率和管理水平。 泵徑是影響到抽油機檢泵周期的重要因素。 如果抽油泵的直徑增大，抽油桿柱底部受到的力就會增大， 當(dāng)抽油桿柱受到的載荷超過桿柱的強度極限后，就會造成抽油桿柱的彎曲甚至是損壞，這樣就會加劇采油設(shè)備的磨損，從而減小泵的檢修周期，造成了機械采油成本的增加。 機械采油泵的沖程和沖次，也是影響到抽油機檢泵周期的重要指標(biāo)。 抽油機在工作的過程中，會產(chǎn)生周期性的負(fù)載的變化，如果抽油泵的沖程和沖次選擇不合理，將會加劇周期性負(fù)載的影響，從而對機械采油設(shè)備的壽命產(chǎn)生影響。 機械采油產(chǎn)液量的多少也會影響到泵的檢泵周期，如果產(chǎn)液量過高，地層中流體流向井筒中速度過大，流體會攜帶砂粒和其他顆粒，進(jìn)入到井筒中，從而造成油井的出砂，油井的產(chǎn)液量越大，油井越容易出砂，而且容易造成對于地層的破壞，長遠(yuǎn)來看，會降低整口井的經(jīng)濟效益。 如果抽油泵的產(chǎn)液量過低，就會降低油井的產(chǎn)量，這樣也會影響到油井的經(jīng)濟效益，因此需要合理的設(shè)計抽油泵的產(chǎn)液量。 機械采油消耗的電量也是工況分析經(jīng)濟評價的重要指標(biāo)。 影響到抽油機耗電量的因素包括井口的回壓、抽油桿柱的類型、泵的沖程、原油的性質(zhì)等方面，在井口回壓方面，如果井口的回壓升高，抽油機工作過程的阻力就會增大，油井的產(chǎn)液量也會相應(yīng)的增加，油井生產(chǎn)消耗的電能就會增加。 在原油的性質(zhì)方面， 如果原油含蠟較多， 原油在流動的過程中會不斷的析出蠟，析出蠟后會加大原油的流動阻力，增加抽油泵的壓力，從而增加油井電能的損耗。 只有綜合考慮影響到機械采油工況分析的各項經(jīng)濟指標(biāo)，才能更好地提高油井生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。

[1] 韓修廷等.機械采油井管理水平宏觀控制圖[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā).1989，8(1)：63-68

[2] 吳曉東，陳德春，張國榮等.抽油機井工況管理模型及應(yīng)用[J].石油大學(xué)學(xué)報.1998，22(3)：50-53