合理泵效和沉没度调整方案.doc

机采井合理沉没度及泵效调整方案 （技术中心机采室） 沉没度和泵效是机采井管理过程中的重要指标，沉没度低，油管的径向摆动就会相对剧烈，容易引起杆管偏磨、断脱；沉没度过高，流压增大，会抑制相对薄差低渗透率油层出液，造成层间矛盾突出。本文通过制定机采井合理沉没度及泵效的调整方案，最大限度地提高系统效率，使油井在最佳的经济状态下生产。该方案的研究可最终确定油井沉没度及泵效的合理范围，为油田日常管理提供重要的技术依据。 一、目前现状及存在问题 目前海拉尔油田抽油机井开井786口，液面测出率55.1%，平均沉没度为115.39m。由于下泵深度大，动液面低，部分深井无法测试出动液面，其中，沉没度在100m以内的油井329口，占全部测出液面井数量的75.46%。海拉尔油田的平均泵效为16.23%，其中，泵效低于平均泵效的油井共有479口，占抽油井井数的61.36%。 沉没度过低导致泵的充满系数下降，下行时不能及时卸载，使活塞以一定的速度接触抽油泵筒内液面，并会发生瞬间撞击，导致活塞下行受阻，抽油杆在惯性的作用下，与活塞运动产生不同步，导致抽油杆产生弯曲并与油管壁发生摩擦，2011年，杆管偏磨及管漏导致的作业井次为60口，占全部作业井次的30.97%。 二、井底合理流动压力分析 井底流动压力大于原油饱和压力的条件下，随着井底流动压力的降低，油井的产油量呈正比例增加，当井底流动压力小于饱和压力，由于井底附近油层中的原油脱气，使油相渗透率降低，随着流动压力的降低，产量增长速度将会减慢，矿场试井资料表明：当流动压力降低到一定的界限以后，再降低流动压力，油井的产量不但不会增加，而且还会减少，这一流压值可以作为采油井合理液动压力的下限值，当井底低于最低允许流动压力以后，由于原油脱气严重，将会影响油井生产能力的正常发挥。图1为标准的三相流IPR曲线。 三、井底沉没度及泵效计算 1、合理沉没度计算 由多层油藏的井底流压动态IPR曲线可以看出，当井底的流压降低到某一数值时，曲线的斜率出现拐点值。因此，油井实际生产时存在最低的合理流压界限。应用Volgel方程和油、气、水三相流动IPR曲线，Pwf的值可由下式计算确定： （1） 式中 Pwf(oil)——油IPR曲线上的流压； Pwf(water)——水IPR曲线上的流压； 用组合IPR曲线计算： （2） 用恒定生产参数指数公式计算Pwf（water）时，有：（3） 于是可以推出： （4） 其中，J1为采油指数。 （5） （6） 由以上各式整理后可得到油井最低允许流动压力值为： （7） 其中， 井底流压： 油井沉没压力： （8） 式中 ——油井最低允许流动压力，MPa； ——饱和压力，MPa； ——地层压力，MPa； ——套管压力，MPa； ——泵吸入口到油层中部压力，MPa； a——原油溶解系数，m3/（m3.MPa）； fw——油井含水率； Bo——原油体积系数； T——油层温度，K。 2、油井泵效计算 油井泵效主要受游离气、溶解气、冲程损失、余隙损失、各种漏失等因素的影响，假设四个影响因数的系数分别为η1、η2、η3、η4、η。 （9） 式中 η——理论泵效； η1——游离气影响时的泵效； η2——余隙中气体膨胀减少活塞有效行程时的泵效； η3——油管及抽油杆弹性伸缩产生冲程损失的泵效； η4——溶解气影响时的泵效； η5—— （10） （11） 静载荷下的冲程损失 （12） 惯性载荷下的冲程损失 （13） 在静载荷和惯性载荷的作用下，活塞的冲程损失为： （14） （15） （16） 漏失影响的排量系数包括两部分：一部分是通过泵筒和柱塞的间隙漏失影响的排量系数；另一部分是通过凡尔漏失影响的排量系数。 （17） 可取平均值或更低一点。 式中 R——原始油气比，m3/t； Rg——吸入口压力下的溶解气油比，m3/t； Bg——沉没压力下的气体体积系数； S——光杆冲程，m； S1——余隙（防冲距）长度，m； L——下泵深度，m； ρ——液体密度，kg/m3; λ——冲程损失，m； Ap、