抽油機(jī)井系統(tǒng)效率與合理沉沒度關(guān)系探討

婁志東（大慶油田有限責(zé)任公司第二采油廠）

1 抽油機(jī)井系統(tǒng)效率計(jì)算公式

抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的計(jì)算公式[1]為：

式中：

η——抽油機(jī)井系統(tǒng)效率，%；

H——抽油機(jī)舉升高度，m；

Q——抽油機(jī)井日產(chǎn)液量，t；

γ——混合液體密度，kg/m3；

g——重力加速度，9.8N/kg；

h——抽油機(jī)井動(dòng)液面深度，m；

po——抽油機(jī)井油壓，M Pa。

pc——抽油機(jī)井套壓，M Pa；

Nw——抽油機(jī)井系統(tǒng)的有效功率，kW ；

Pu——抽油機(jī)井總消耗功率，kW 。

2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

統(tǒng)計(jì)抽油機(jī)井不同沉沒度區(qū)間生產(chǎn)數(shù)據(jù)（表1），繪制沉沒度與系統(tǒng)效率關(guān)系曲線（圖1）。

通過系統(tǒng)效率與沉沒度關(guān)系曲線可以看出，隨著抽油機(jī)井沉沒度的逐漸升高，系統(tǒng)效率逐漸提高，當(dāng)沉沒度達(dá)到一定高度時(shí)，系統(tǒng)效率最高，當(dāng)沉沒度繼續(xù)升高時(shí)，系統(tǒng)效率開始下降，液面升至井口沉沒度最大時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)效率公式計(jì)算系統(tǒng)效率為零。

表1 抽油機(jī)井不同沉沒度分級(jí)下系統(tǒng)效率統(tǒng)計(jì)

圖1 第二作業(yè)區(qū)抽油機(jī)井系統(tǒng)效率與沉沒度關(guān)系曲線

在生產(chǎn)管理中，通過參數(shù)調(diào)整、注水井方案調(diào)整、機(jī)泵匹配等工作，很難將沉沒度控制在最合理值，但可以將沉沒度控制在系統(tǒng)效率較高的區(qū)間。根據(jù)上述沉沒度與系統(tǒng)效率關(guān)系曲線可以看出，沉沒度170 m至280m區(qū)間為系統(tǒng)效率高值區(qū)。

3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)分析

對(duì)套管進(jìn)行摻水，模擬各種沉沒度數(shù)值，每隔15 min進(jìn)行沉沒度、產(chǎn)液量、泵效、系統(tǒng)效率的測(cè)量及計(jì)算，并做好相關(guān)記錄（表2、表3），繪制沉沒度與系統(tǒng)效率關(guān)系曲線（圖2）。

表2 A抽油機(jī)井現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

表3 B抽油機(jī)井現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

在兩口井進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，結(jié)果表明，抽油泵泵效隨著沉沒度的上升逐漸升高，當(dāng)沉沒度上升某一高度時(shí)，抽油泵泵效進(jìn)入較高區(qū)域，此時(shí)供排關(guān)系匹配合理，同時(shí)油井系統(tǒng)效率進(jìn)入高值區(qū)，當(dāng)沉沒度繼續(xù)升高時(shí)，泵效上升幅度減緩，系統(tǒng)效率逐漸降低。

圖2 B井系統(tǒng)效率、泵效與沉沒度關(guān)系曲線

4 結(jié)論

1）當(dāng)井下供液能力無法滿足泵的排液能力時(shí)，隨著抽油機(jī)井沉沒度的逐漸升高，抽油泵泵效逐漸提高，系統(tǒng)效率逐漸增大。

2）當(dāng)井下供液能力超過泵的提液能力時(shí)，隨著沉沒度升高，有效功率降低，系統(tǒng)效率下降。

3）實(shí)際生產(chǎn)中可以通過套管摻水的辦法計(jì)算出抽油泵的最大泵效，然后根據(jù)地層的供液能力和最大泵效來確定合理的理排，從而確定合理的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，使系統(tǒng)效率趨于最大化。

[1]劉滬熊.提高有桿泵系統(tǒng)效率途徑及方法[J].石油技術(shù),1990,12(5):100-108.