抽油井工況特征分析與合理優化對策

王乃峰 胡海濤

摘要：工況管理圖反映了抽油機供液能力與抽油設備排液能力的匹配情況、抽油泵的泵效及油田區塊的管理水平，是油田生產管理中必備的圖件之一。根據油田油藏類型多樣性的實際情況，以區塊單元為單位改進工況管理圖，提高工況分析的準確度。油田應用實踐表明，該技術能十分清晰、完整、直觀地區分不同工況特點的油井，為油井措施和維護方案的制定，特別是為低產低效油井管理難題的解決提供了思路。同時，該項技術能使采油工程技術人員及時發現、分析、處理油井故障，使抽油井的工況更加趨于合理，實現了油井長期穩定生產，提高了油田的經濟效益。

關鍵詞：工況管理圖；生產管理；匹配情況；油藏類型

根據目前工況分析實現的手段和途徑，工況管理圖主要分為流動壓力/飽和壓力與泵效關系、沉沒度/下泵深度與泵效關系、深井泵吸入口壓力與泵效關系3種類型。目前，油田使用工況管理圖時，通常將同一區塊上多口油井繪制在同一張圖上，但油田油藏類型多樣，各單元開發狀態有較大差異，很難將不同工況區塊集中一張統計圖上。

1工況分析

抽油機井工況管理圖以泵效和流壓相關曲線為基礎，反映了油層生產能力和抽油裝置工況的協調關系，即“供液能力”與“采液能力”是否匹配。該技術將抽油機井的工況分為5個區：合格區、供液不足區、潛力區（參數偏小區）、待落實區、斷脫漏失區（見圖1）。根據每口井在宏觀控制圖上的位置，可以直觀地了解各井工況狀態，為決策提供參考；也可以圖為依據，結合計算機診斷技術，采取工藝措施，改善油井工況指標，提高油田的經濟效益。

1.1合格區。泵效與流壓（泵吸入口壓力、沉沒度）協調，參數合理，泵工況良好，系統效率較高。對該區內的井應加強日常管理，使其長期保持正常生產。

1.2供液不足區。流壓（泵吸入口壓力、沉沒度）低，示功圖顯示供液不足或受氣體影響。主要是因為地層條件差，抽汲參數偏大，需要對油層采取酸化、壓裂等增產措施，調整注水，減小抽油系統參數，以達到供抽協調。

1.3潛力區（參數偏小區）。流壓（泵吸入口壓力、沉沒度）偏高、泵效高，示功圖顯示帶噴或正抽，可調大抽汲參數、換大泵或改下電潛泵等。

1.4待落實區。流壓（泵吸入口壓力、沉沒度）與泵效不協調，主要是計量或測試資料不準，應核實泵排量、產量、動液面，消除虛假資料后，這些井點就進入了相應工況區。

1.5斷脫漏失區。流壓（泵吸入口壓力、沉沒度）高，泵效低，示功圖顯示的大多是結蠟、漏失、斷脫，也有正抽但油管漏失的情況。該區是主要診斷對象，通過測試診斷和綜合分析，判斷清楚井下問題后再采取相應治理措施。各區界線確定如下：b線（理論泵效上限）是用區塊中各井參數的平均值作為一口虛擬井的參數，進行計算確定的流壓（或沉沒度）與泵效的對應關系經光滑插值處理后繪制得到：a線、c線分別是以b線為基礎乘以0.8，0.4繪制而成；d線（最低自噴流壓線）以垂直管流中流體重量為依據繪出；e線（合理泵效界限）定為30%；f線根據虛擬井液面在泵口時的流壓值確定；g線是從d線與c線的交點引垂線得到。

2計算原理

2.1泵吸入口壓力

確定泵吸入口壓力一般有2種方法：一是由井底根據流壓按多相管流計算到泵吸入口，求出泵吸入口壓力；另一種方法是由井口沿油管、套管環形空間計算到泵吸入口，求出泵吸入口壓力。由于第2種計算方法獲取數據方便，軟件采取這種計算方法。

泵吸入口處壓力：

2.2泵效

容積式抽油泵的泵效表示實際排量與理論排量的比值，在抽油機井正常生產過程中，考慮影響泵效的因素主要有：1）油管及抽油桿彈性收縮所產生的沖程損失影響；2）漏失的影響；3）氣體的影響；4）原油體積系數變化的影響。井下泵效：

沖程損失泵效：

漏失泵效：

由上述公式推導出泵效與泵入口壓力的關系，繪制出如圖1中所示的各區的分界線。并根據不同區塊單元的不同情況，采用單元系數法對邊界進行校正，提高了工況管理圖的準確度。

3 技術應用

對供液不足區井中采取了酸化、壓裂及加深泵掛等措施，實施后全部轉向合格區。潛力區油井進行參數優化設計，換大泵，實施后有6口井仍然留在潛力區，27口井轉向合格區。對斷脫漏失區油井進行檢泵作業11井次，分析斷脫、漏失原因，實施后有5口井轉向合格區，有3口井轉向待落實區，有3口井轉向供液不足區。對待落實區49口井核實基礎資料，并相應的采取了措施。通過技術應用，大大減少了措施的盲目性，保證油井故障及時發現、及時分析、及時處理，使抽油井的工況更加趨于合理，實現了油井長期穩定生產。采用井下泵效，消除了各種因素對泵效的的影響，提高了數據分析的準確性，為選擇提高泵效的措施提供了依據。

4 結束語

抽油機井工況管理圖是油田區塊宏觀管理的一種有效方法，它具有簡明、方便的特點，有較強的直觀性、對比性和準確性。工況管理圖反映了抽油機供液能力與抽油設備排液能力的匹配情況、抽油泵的泵效及油田區塊的管理水平，是油田生產管理中必備的圖件之一。通過改進分單元工況圖，采用單元系數法對邊界進行校正，提高了工況分析的效率及準確度。

參考文獻

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[2]趙海濤，史明義，檀朝東，關成堯，呂銳. 抽油機井綜合利用多元數據進行工況診斷的研究[J]. 中國石油和化工. 2016（03）

（作者單位：現河采油廠陳官采油管理區）