
摘 要:結蠟嚴重降低了抽油機井系統效率,而部分油井從低壓試井資料難以判斷其結蠟程度。本文從上行電流和載荷的關系出發,導出上行電流計算式,并以油井未結蠟時上行電流即理論電流為基準,將實測的上行電流與之比較來判斷油井結蠟程度,對低壓試井資料在油井結蠟程度的解釋上起到一定的補充作用,可以指導油井清蠟工作。
關鍵詞:結蠟;上行電流;載荷
在油田開發過程中,隨著油井生產時間的延續,油井結蠟厚度增加,抽油桿柱載荷隨之增大、產液量及油管內液體流速下降,從而降低抽油機井系統效率。目前,判斷油井結蠟程度主要依靠低壓試井資料以及檢泵周期的長短,但對部分油井難以判斷其結蠟程度,這一情況在低滲低壓油田尤為突出。安塞油田杏北區塊在2007年1月對結蠟周期長800天以上12口井進行預檢泵,從提出桿管中發出5口井結蠟厚度達5~9mm,還有1口井全管柱結蠟,這些井的低壓試井資料均反映供液不足。因此,需要采用另一種方法作為補充來判斷油井結蠟程度。
一、電流法基本原理和思路
結蠟后,造成原有的油流通道變小,多相流阻力增加,作用在泵活塞上的壓強增大,同時抽油桿與油管(蠟)接觸,增加了摩擦阻力,導致懸點載荷增大,上行電流也隨之增大。因此,用實測上行電流和理論電流(為方便起見,在文中將油井未結蠟時的上行電流稱為理論電流)進行比較,可以判斷出油井結蠟程度,即電流法。
二、理論電流計算
抽油機工作時,電機將高速旋轉運動通過皮帶和減速箱傳給曲柄軸,帶動曲柄做低速旋轉,曲柄通過連桿經橫梁帶動游梁做上下擺動,掛在驢頭上的懸繩器便帶動抽油桿柱作往復運動(如圖1)。在這過程中,電機是唯一的動力來源,電流和載荷存在一定的比例關系,據此推導上行電流計算式。
(一)懸點載荷計算
由文獻可得,懸點最大載荷計算式為:
三、油井結蠟程度判斷
結蠟后,懸點承受由結蠟而產生的摩擦載荷,造成實測電流大于理論電流。因此,對任意的一口抽油機井,根據公式(13)計算其理論電流,然后用實測上行電流和其進行比較,可以判斷油井結蠟程度。
在安塞油田杏北區塊,測量15口產量下降、液面上升、低壓試井資料反映結蠟嚴重1抽油機井(CYJ6-2.5-HF)修井前上行電流I2,與通過公式(13)計算的理論電流I1進行對比。并對其比值進行分析總結,發現二者比值倍時,油井結蠟嚴重,建議熱洗清蠟。
四、結論與建議
結蠟后,懸點載荷增大,上行電流也隨之增大,可用實測上行電流和理論電流進行對比判斷油井結蠟程度,彌補部分油井用低壓試井資料難以斷其結蠟程度的不足。當開發區塊以及所用抽油機的型號不同,會導致和值有差異,可根據實際情況總結和,用以判斷油井結蠟程度,合理指導熱洗。電流法判斷油井結蠟程度時,還需排除由于油井結垢及井筒出砂等導致載荷增大而導致電流增大。
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