低滲透油田抽油機(jī)選型方法研究

郭漢卿

摘 要：眾所周知，低滲透油田的油量?jī)?chǔ)量豐富程度相對(duì)比較低，而且滲透率相對(duì)比較低，所以導(dǎo)致了低滲透油田的開(kāi)發(fā)投資效益比較差。所以人們?yōu)榱颂岣咄顿Y的效益，特別是在油價(jià)比較低的情況下，應(yīng)該選擇哪一種采油方式，因?yàn)橛绊懙彤a(chǎn)油田抽油機(jī)選型的主要因素和高產(chǎn)油田的不同，所以許多油田專家作了一些研究工作。但是油田專家對(duì)不同采油方式下的油田經(jīng)濟(jì)性的分析并不是很多。本文通過(guò)對(duì)低產(chǎn)油田影響抽油機(jī)選型因素的分析，提出了影響油田抽油機(jī)選型的主要因素，旨在為抽油機(jī)的合理選型提供一定的參考。對(duì)低滲透油田高效開(kāi)發(fā)和抽油機(jī)選型確定具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：低滲透油田；抽油機(jī)；選型方法；分析

中圖分類號(hào)：TE933 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)低滲透油田抽油機(jī)能耗高，而且系統(tǒng)效率低的問(wèn)題也進(jìn)行了多年的探索與研究，取得了一定的認(rèn)識(shí)，在生產(chǎn)過(guò)程中，圍繞實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)量，以降低能耗為目標(biāo)，采油損失功率最低或成本最低原則直接計(jì)算工藝參數(shù)，可科學(xué)合理地確定采油參數(shù)，提高機(jī)采系統(tǒng)效率，使油井免修期延長(zhǎng)。而各種參數(shù)的調(diào)整有多種組合，在保證單井產(chǎn)量的前提下低能耗低投入的經(jīng)濟(jì)組合確定上還需要進(jìn)一步研究，以實(shí)現(xiàn)低滲透抽油機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

1低產(chǎn)油井選型時(shí)應(yīng)考慮的主要參數(shù)

我們知道，對(duì)于抽油機(jī)而言，它的主要性能參數(shù)主要有懸點(diǎn)的最大載荷、減速箱的額定扭矩、電機(jī)的功率、電機(jī)的沖程、沖次、以及各連接部位的尺寸、外形的尺寸等等。抽油機(jī)在油田生產(chǎn)時(shí)，我們應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)搭配計(jì)算，不同型號(hào)的抽油機(jī)都有和它相匹配的減速箱和額定扭矩和電機(jī)功率。如果油田的產(chǎn)液量比較小，減速箱的扭矩配置就應(yīng)該相對(duì)較小一般來(lái)說(shuō)，抽油機(jī)選型中額定扭矩和電機(jī)功率這2個(gè)參數(shù)一般都是滿足的。所以，低滲透油田抽油機(jī)選型主要應(yīng)該考慮抽油機(jī)的額定懸點(diǎn)和抽油機(jī)的最大載荷。

我們知道，產(chǎn)液量Q與理論的產(chǎn)液量Qt的比值叫采油泵的效率，用ηvep表示，采油泵效率的影響因素主要有4個(gè)。所以泵效的另一表達(dá)式為ηvep=ηl·ηB·ηλ·β，ηl為泵的漏失系數(shù)，會(huì)因?yàn)楸玫闹圃煅b配的質(zhì)量、含砂或者腐蝕性液體、泵內(nèi)結(jié)蠟和沉砂等變化而發(fā)生變化，ηl理論上應(yīng)該在百分之九十以上；ηB為油液的收縮系數(shù)，受油液物性和開(kāi)采工藝影響，它的值應(yīng)該在百分之八十七以上；ηλ為泵柱塞的沖程損失系數(shù)，與油井參數(shù)、工作沖程等原因有關(guān)，對(duì)于準(zhǔn)確確定油井參數(shù)，抽油桿柱和油管柱彈性伸縮造成的沖程損失是一定值，工作沖程越大ηλ越大。β為泵的充滿系數(shù)。會(huì)受到儲(chǔ)層等原因影響。

2傳統(tǒng)對(duì)于低滲透油田抽油機(jī)的選型方法

在對(duì)低滲透油田抽油機(jī)進(jìn)行選擇機(jī)型時(shí)應(yīng)該重點(diǎn)考慮因?yàn)樯a(chǎn)后期產(chǎn)液量會(huì)增大，抽油機(jī)載荷會(huì)慢慢增加，這個(gè)不利的條件對(duì)抽油機(jī)的影響。為了確保安全生產(chǎn)，所以我們?cè)谶x取參數(shù)時(shí)應(yīng)該盡量使用稍微大一點(diǎn)的參數(shù)來(lái)進(jìn)行選擇機(jī)型。我們一般會(huì)選取最大沖程為三米，最大沖次為九次，混合液密度0.96，下泵深度取油層中深，泵徑取以4mm，桿柱組合取O22mmx19mm。因?yàn)檫@種做法保證了抽油機(jī)安全的運(yùn)行，所以受到了廣泛的應(yīng)用。但是因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行參數(shù)一般都會(huì)小于之前設(shè)計(jì)的參數(shù)大小，所以就造成了“大馬拉小車”這種情況的發(fā)生。如果低滲透油田在生產(chǎn)的后期產(chǎn)液量不增大，那么我們就可以采取在初期適當(dāng)?shù)慕档蜋C(jī)型，用來(lái)提高抽油機(jī)的載荷利用率，從而從根本上提高了抽油機(jī)井系統(tǒng)的效率。人們針對(duì)這一個(gè)問(wèn)題，積極的開(kāi)展了理論研究和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的調(diào)查。經(jīng)過(guò)理論分析和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查表明，低滲透油田的產(chǎn)液量、抽油機(jī)的載荷一般不會(huì)隨著生產(chǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)而增大。以上的結(jié)論充分的說(shuō)明了通過(guò)提高抽油機(jī)的載荷利用率，從而提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率是完全安全可行的。所以我們可以以開(kāi)發(fā)初期產(chǎn)液量為基礎(chǔ)，根據(jù)預(yù)設(shè)的泵效的百分之三十到四十進(jìn)行選擇合理的泵徑。同時(shí)我們可以根據(jù)合理的流壓從而來(lái)確定下泵的深度。

3低滲透油田抽油機(jī)機(jī)型選擇方法

3.1對(duì)于抽汲參數(shù)的選擇?，F(xiàn)在我國(guó)主要是應(yīng)用外國(guó)的兩種方法來(lái)設(shè)計(jì)有桿泵抽油井的抽汲參數(shù)，但是用這兩種方法在設(shè)計(jì)抽汲參數(shù)時(shí)，我們主要考慮了油井的配產(chǎn)要求和系統(tǒng)的承載能力大小，但是對(duì)抽油機(jī)井系統(tǒng)耗電等考慮較少。另外如果我們用外國(guó)的那兩種方法優(yōu)選抽汲參數(shù)時(shí)還存在著計(jì)算工作量大、消耗計(jì)算機(jī)時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)，所以國(guó)內(nèi)學(xué)者在對(duì)它進(jìn)行研究時(shí)，一般大都以效率最高進(jìn)行選取。

3.2對(duì)電機(jī)的選擇。當(dāng)我們?cè)谶x擇電動(dòng)機(jī)的時(shí)候，我們不僅要確定適合于抽油機(jī)工作特點(diǎn)的類型之外，同事還要必須考慮適合各型號(hào)抽油機(jī)工作能力的電機(jī)功率。所以我們可以根據(jù)電機(jī)裝置的裝機(jī)下限，從而可以確定出合理的電動(dòng)機(jī)裝機(jī)的最低額定功率，并且將大于此額定功率的所有電動(dòng)機(jī)與選擇出的抽油機(jī)進(jìn)行匹配，計(jì)算出此型號(hào)抽油機(jī)在不同裝機(jī)功率情況下的年消耗費(fèi)用，從而可以選擇出最節(jié)能的電機(jī)裝置。在選擇抽油機(jī)、電動(dòng)機(jī)時(shí)除了應(yīng)該要考慮載荷的利用率、扭矩的利用率、電機(jī)功率的利用率等因素外，還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)性的影響。

3.3同時(shí)我們可以以開(kāi)發(fā)最初期產(chǎn)液量為基礎(chǔ)，根據(jù)預(yù)設(shè)的泵效的百分之三十到四十進(jìn)行選擇合理的泵徑，從而可以滿足之后的使用。我們也可以根據(jù)合理的流壓從而來(lái)確定下泵的深度。也可以根據(jù)預(yù)設(shè)的載荷利用率百分之六十到百分之八十進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而選擇相應(yīng)抽油機(jī)設(shè)備。以免造成資源的浪費(fèi)。

結(jié)語(yǔ)

影響低產(chǎn)油田抽油機(jī)選型的因素有很多，主要是是泵掛的深度，泵徑有時(shí)候也會(huì)影響到抽油機(jī)的選型。我們?cè)趯?duì)低滲透油田進(jìn)行選擇抽油設(shè)備時(shí)，應(yīng)該在滿足現(xiàn)有裝備工作能力以及油井配產(chǎn)要求的前提下，合理選擇機(jī)桿泵的型號(hào)及抽汲參數(shù)，我們可以采用增大沖程、低沖次及合理泵徑，在選擇抽油機(jī)、電動(dòng)機(jī)時(shí)除了考慮載荷的利用率、扭矩的利用率等因素外，還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)性的影響。畢竟對(duì)于油田開(kāi)采來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)效益才是最重要的，在降低前期投資的情況下，實(shí)現(xiàn)采油效率最大化才是我們的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]谷建偉.復(fù)雜條件下的低滲透油田生產(chǎn)特征[J].石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003.27（2）：55-57.

[2]宋建虎，程宏偉.利用合理生產(chǎn)壓差確定合理工作制度[J].江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，25（6）：87-88.

[3]李升芳，王杰祥，薄啟煒.油田生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)與舉升方式優(yōu)選[J].斷塊油氣田，2003，10（5）：74-76.endprint