保持合理壓差優(yōu)化供采平衡對策研究

孫榮蘭　華政　王洪　衛(wèi)時(shí)剛　楊彬

摘 要：為滿足機(jī)采管理不斷向精細(xì)化方向發(fā)展的要求，如何合理調(diào)整和優(yōu)化抽汲參數(shù)，使抽油機(jī)井在供采平衡狀態(tài)下生產(chǎn)，是機(jī)采精細(xì)管理的重要工作之一，對目前比較認(rèn)可的"長沖程，短沖次"的優(yōu)化機(jī)采參數(shù)的方法，本文進(jìn)行了進(jìn)一步的理論驗(yàn)證，并以此為理論基礎(chǔ)，通過現(xiàn)場應(yīng)用和實(shí)踐，從放大生產(chǎn)壓差和低液面井的治理兩方面入手，總結(jié)出調(diào)大參數(shù)、換大泵以及調(diào)小參數(shù)三種情況下的增油效果，尋求有效優(yōu)化抽油機(jī)井生產(chǎn)參數(shù)的方法，并總結(jié)了實(shí)際應(yīng)用中獲得的一些認(rèn)識。

關(guān)鍵詞：機(jī)采管理；調(diào)整和優(yōu)化；抽汲參數(shù)；供采平衡

本文通過對放大生產(chǎn)壓差和低液面井的治理兩方面的討論，闡述了產(chǎn)量、沉沒度、載荷、檢泵周期之間的關(guān)系，尋求有效優(yōu)化抽油機(jī)井生產(chǎn)參數(shù)的方法，從而保持相對合理的流壓，發(fā)揮油田的最大潛能。

1 生產(chǎn)情況

管理轄區(qū)有抽油機(jī)開井 61 口，平均單井日產(chǎn)液2.8t，日產(chǎn)油 1.04t，綜合含水 62%，平均動(dòng)液面 820.4m，平均沉沒度 265m，目前沉沒度小于 100m 的油井有 7 口，占全區(qū)抽油井的 11%；沉沒度大于 400m 的井有 11 口，占全區(qū)抽油機(jī)井的 18%。

2 抽油機(jī)井參數(shù)優(yōu)化的理論基礎(chǔ)

在實(shí)際生產(chǎn)中，在滿足產(chǎn)量要求的前提下，抽油機(jī)井應(yīng)盡可能采取“長沖程短沖次”的生產(chǎn)參數(shù)，保持合理的生產(chǎn)壓差，減少因供液不足產(chǎn)生的沖擊載荷，使桿柱發(fā)生彎曲，導(dǎo)致抽油桿的彈性疲勞，以及抽油桿與油管內(nèi)壁的摩擦，造成管漏或抽油桿斷脫，縮短抽油桿的使用壽命，減少油井的檢泵周期。 根據(jù)抽油機(jī)動(dòng)載荷計(jì)算公式：

P 動(dòng)= P 桿×S×N2÷1440

P 動(dòng)一動(dòng)載荷，kg；

P 桿一桿柱在空氣中的重量，kg；

s 一沖程，m；

n 一沖次.次/min。

動(dòng)載荷與沖程成正比、與沖次的平方成正比，由于沖次增加之后，動(dòng)載荷將按平方的規(guī)律增加。這會(huì)引起桿柱和地面設(shè)備的強(qiáng)烈震動(dòng)，容易造成抽油桿損壞。

3 調(diào)整參數(shù)，確保油井合理沉沒度

通過研究表明，葡南油田的合理沉沒度在 108-258m，保持合理沉沒度有利于油田的高效開發(fā)，通過不斷摸索和調(diào)整，對低液面和供液不足井進(jìn)行降低沖次、更換小泵等措施來緩解供采矛盾，提高這類井的井底壓力。高沉沒度井采取換大泵和調(diào)大生產(chǎn)參數(shù)等措施，放大生產(chǎn)壓差，達(dá)到增油的目的。

3.1 放大生產(chǎn)壓差具有一定的增油效果

2015年以來因產(chǎn)量任務(wù)影響，調(diào)大參數(shù) 12 井次，換大泵 2 口井，從增油的效果看，調(diào)參初期增油效果明顯，但有效時(shí)間較短，換大泵增油效果明顯，有效期較長。 對供液能力較強(qiáng)的井，調(diào)大參數(shù)放大生產(chǎn)壓差后，可以保持相對合理的流壓，能夠達(dá)到增液的目的，而且由于放大生產(chǎn)壓差，降低了井底壓力，原來受壓制的薄差層得到了釋放，可能具有一定的增油效果；對供液能力較差的井，調(diào)大參數(shù)放大生產(chǎn)壓差后，沉沒度明顯下降，甚至達(dá)到供液不足狀態(tài)，這類井達(dá)不到增液的目的，由于調(diào)大了生產(chǎn)參數(shù)，提高了油井的采液速度，含水較高的油井主力層的采液速度增加，產(chǎn)液結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，可能導(dǎo)致油井含水有不同程度的上升。 （1）調(diào)大參數(shù)增油效果分析 統(tǒng)計(jì) 2015年調(diào)大參數(shù)的 12 口井，第一個(gè)月的增油效果明顯，日產(chǎn)油量由 16t，增加到 17.1t，日產(chǎn)油量增加 1.1t；第二個(gè)月開始日產(chǎn)油量明顯下降，三個(gè)月后基本上與調(diào)參前持平。分析調(diào)參增油有效期短的原因主要有以下幾個(gè)方面：一是調(diào)參的 12 口井，一個(gè)月后的平均沉沒度小于 150m的井有 7 口。這些井雖然調(diào)大生產(chǎn)參數(shù)，生產(chǎn)壓差增加，但已經(jīng)達(dá)不到增油的效果；二是受油井的自然遞減影響，產(chǎn)液量相應(yīng)下降，產(chǎn)油量自然下降； 三是油井含水上升后，產(chǎn)油量也相應(yīng)的下降。 綜上所述，不是調(diào)大生產(chǎn)參數(shù)就能增加產(chǎn)油量，必須結(jié)合單井的綜合因素，保證油井調(diào)大參數(shù)后，能夠保持合理的流壓才能達(dá)到增油的目的。 （2）換大泵增油效果分析從總體上看，換大泵后扣除產(chǎn)液量自然遞減和含水上升因素影響，仍然具有較好的增油效果。但從單井看，含水到 90%以上已經(jīng)沒有增油效果，而含水較低仍然具有較好增油效果。因此換大泵增油應(yīng)該掌握增油的最佳時(shí)機(jī)，含水達(dá)到一定程度后換泵增油效果將會(huì)變差。

3.2 調(diào)小生產(chǎn)參數(shù)效果分析

對于供液矛盾突出的低產(chǎn)、低效井，由于井底壓力偏低，容易造成脫氣、蠟卡、偏磨等問題，這類井的數(shù)量隨著開發(fā)時(shí)間的延長逐年增加，近年來，不斷地探索治理這類井的有效方法，我們通過安裝減速電機(jī)、雙速電機(jī)和更換小泵等措施，低效井的供液矛盾得到了一定程度的緩解。

（1）降低生產(chǎn)參提高井底壓力

通過安裝低速電機(jī)和減速裝置，將抽油機(jī)的沖次由 4次/min 降到 2-3 次/min，通過更換小泵降低理論排量，抽油井的動(dòng)液面得到一定的恢復(fù)，達(dá)到提高井底壓力的目的。 2010 年我隊(duì)共調(diào)小參 20 口，平均沉沒度由 47m，上升到 85m，從示功圖上看，抽油泵的充滿度得到一定的改善。

（2）降低生產(chǎn)參數(shù)延長檢泵周期

抽油桿柱塞系統(tǒng)下行接觸液面瞬間的下行速度瞬間下降，形成沖擊載荷。對于供液不足的井，由于抽油泵不能完全充滿。沉沒度越低，彈性彎曲的時(shí)間越長，桿管偏磨的時(shí)間越長，對桿管偏磨損越嚴(yán)重，統(tǒng)計(jì) 2015 的檢泵作業(yè)井 8口 ，其中有 4 口井由于供液不足引起偏磨。

由此可以看出，液擊力造成的抽油桿彈性彎曲是偏磨的重要原因，降低供液不足井的生產(chǎn)參數(shù)，提高抽油泵充滿程度，可以減小桿管的摩擦程度，延長抽油井的檢泵周期。

（3）供采關(guān)系較好的井調(diào)小參數(shù)產(chǎn)量下降 。供采關(guān)系較好的井調(diào)小參數(shù)后，理論排量相應(yīng)減少，全井的生產(chǎn)壓差越來越小，產(chǎn)量下降與理論排量成正比關(guān)系。統(tǒng)計(jì)調(diào)小參數(shù)井中供采關(guān)系較好的 12 口井，平均理論排量減少 2.4m3/d，平均日產(chǎn)量下降 0.5 m3/d，產(chǎn)量下降的幅度占減少理論排量的 20-25%，平均動(dòng)液面上升85m。

（4）供采矛盾突出的井，調(diào)小參數(shù)提高采收率。油井嚴(yán)重供液不足，井底沉沒壓力較低，所以產(chǎn)氣量高的井容易在近地層出現(xiàn)脫氣圈，導(dǎo)致原油粘度增大，影響采收率，調(diào)小參數(shù)后，增加井底沉沒壓力，避免脫氣現(xiàn)象的發(fā)生，提高采收率。

（5）供采矛盾突出的井，調(diào)小參數(shù)產(chǎn)量趨于穩(wěn)定 。油井受地層供液能力的限制，生產(chǎn)參數(shù)偏大而導(dǎo)致嚴(yán)重供液不足，泵效較低，調(diào)小參數(shù)后，雖然理論排量相應(yīng)減小，但地下的供液能力不變，可以提高泵的充滿程度提高泵效，因此這類井調(diào)小參數(shù)后產(chǎn)量相對穩(wěn)定。

4 結(jié)束語

（1）供采關(guān)系較好的油井，調(diào)大參數(shù)可以達(dá)到增油的目的。但是當(dāng)?shù)貙幽芰^差，調(diào)大參數(shù)后不能保持合理流壓的油井，增油效果較差；換大泵是增油的有效措施，但換大泵增油應(yīng)該掌握增油的最佳時(shí)機(jī)，含水達(dá)到一定程度后 ，換泵增油效果將會(huì)變差。（2）針對沉沒度較低和泵效較差的供液不足井，液擊力造成的抽油桿彈性彎曲，是偏磨的主要原因，通過調(diào)小參數(shù)來緩解供采關(guān)系，泵效得到了提高，供采關(guān)系得到改善。（3）嚴(yán)重供液不足井，或低產(chǎn)低效井可以執(zhí)行合理的間抽制度，這樣既能有效的縮短檢泵周期，還能節(jié)約能源能，將這一類井的生產(chǎn)制度合理化。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮磊. 合理優(yōu)化參數(shù)提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率[J]. 石油石化節(jié)能. 2016（06）