基于沉沒度實現(xiàn)油田抽油機井系統(tǒng)效率提升的優(yōu)化實踐

竇 捷,郭 霄,曹 偉

(中國石油玉門油田分公司監(jiān)督中心,甘肅 玉門 735200)

0 引言

油田抽油機井大部分是低滲透的低能、低產(chǎn)井。2018年對油田抽油機井進行普測,油田抽油機井平均沉沒度為73 m,平均泵效不到25%,平均系統(tǒng)效率不到12%,年耗電約為4.4×107kWh,占油田總耗電量的三分之一[1]。機采系統(tǒng)能耗占采油成本較大,提高機采系統(tǒng)效率可以有效降低能耗。

沉沒度是影響系統(tǒng)效率的因素之一,沉沒度過低,抽油泵供液不足,會出現(xiàn)液擊現(xiàn)象,增加抽油桿偏磨、斷脫的可能性[2];沉沒度過高會使泵的充滿系數(shù)降低,抽油桿、管易發(fā)生伸縮變形,會導致較大的沖程損失,可能抑制油層出液,降低系統(tǒng)效率[3]。通過確定合理沉沒度使泵處于最佳工作狀態(tài)可以有效提高系統(tǒng)效率。

有研究者[3]發(fā)現(xiàn)抽油機沉沒度與泵效符合指數(shù)函數(shù)的曲線形態(tài),泵效隨著沉沒度增大而增大,增大到一定程度后,變化幅度減小。也有研究者[4]發(fā)現(xiàn)抽油泵的泵效與系統(tǒng)效率隨沉沒度的增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,但是泵效與系統(tǒng)效率最優(yōu)值并不相同。

1 合理沉沒度的確定

1.1 沉沒度與泵效關(guān)系分析

為了確定抽油機井的合理沉沒度,對油田普測數(shù)據(jù)進行初步分析,剔除泵漏失、動液面不正常等狀況的井,將抽油機井以泵深1 500 m進行劃分,根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)擬合出泵效與沉沒度的關(guān)系曲線,如圖1,圖2所示。

圖1 泵掛≤1 500 m,泵效與沉沒度的關(guān)系曲線

圖2 泵掛>1 500 m,泵效與沉沒度的關(guān)系曲線

通過對曲線分析可以得出:

(1)隨著沉沒度的增加,泵效也會逐漸增大,但沉沒度增大到一定值時,泵效隨沉沒度增加而下降。