姜大偉（大慶油田有限責任公司第七采油廠）

提高新井抽油機載荷利用率方法的研究與應(yīng)用

姜大偉（大慶油田有限責任公司第七采油廠）

隨著外圍油田加密擴邊井的不斷開發(fā)，機采井的能耗問題日益突出，對油田的經(jīng)濟開發(fā)產(chǎn)生了重要影響，沿用早期開發(fā)時采油工程方案中規(guī)定使用的抽油機機型已不適用，存在抽油機的載荷利用率低、機采能耗增加的矛盾。結(jié)合外圍油田的開發(fā)特點，從油井載荷及產(chǎn)液量等兩方面入手，對早期的載荷計算公式及安全系數(shù)進行修正，通過在新井工藝設(shè)計中優(yōu)化工藝方案，降低抽油機機型，從而達到提高抽油機載荷利用率、降低機采能耗的目的。

新井 載荷利用率 節(jié)能降耗

隨著外圍油田開發(fā)的深入，機采井的能耗問題日益突出，對油田的經(jīng)濟開發(fā)產(chǎn)生了影響。造成抽油機能耗高的主要原因有：抽油機的載荷利用率低、抽油機的系統(tǒng)效率低、泵的利用效率低等，而抽油機的載荷利用率是決定抽油機能耗的重要因素。統(tǒng)計采油七廠敖南、扶余等低產(chǎn)區(qū)塊，抽油機的平均載荷利用率只有43.6%，而該區(qū)塊少數(shù)油井的載荷利用率最高可達到70%。說明了沿用早期開發(fā)時采油工程方案中規(guī)定使用的抽油機機型已不適用，存在載荷利用率低、機采能耗增加的矛盾。

應(yīng)用以下5個區(qū)塊的抽油機井生產(chǎn)參數(shù)及原油密度（表1），對上述公式進行驗算。

1 抽油機載荷利用率現(xiàn)狀

對采油七廠2004—2009年投產(chǎn)434口油井的載荷利用率進行統(tǒng)計，其中有216口油井的平均載荷利用率僅為49.3%，載荷利用率較低。影響抽油機載荷利用率的原因主要有抽油機機型偏大、產(chǎn)能遞減、調(diào)研管理不及時等因素。通過對216口井的分析，其中有177口井由于抽油機機型選擇偏大導(dǎo)致了載荷利用率較低，占調(diào)查井數(shù)的8 2%。

表1 選定區(qū)塊的生產(chǎn)參數(shù)

2 懸點最大載荷計算公式的優(yōu)選

抽油機懸點最大載荷的預(yù)測對于抽油機型號的選定起著決定性作用。目前，方案設(shè)計中常用的計算公式[1]有以下幾種：

公式（1）、（2）、（3）計算結(jié)果偏大，公式（4）、（5）計算結(jié)果與實測值比較接近，其中公式（5）的符合率最高，優(yōu)選公式（5）作為今后抽油機懸點最大載荷的預(yù)測公式。結(jié)合實際生產(chǎn)情況，對該公式進行修正，得出不同區(qū)塊的修正系數(shù)（表2）。

應(yīng)用以上修正系數(shù)對公式（5）進行修正，從而得到各區(qū)塊抽油機懸點最大載荷的預(yù)測公式。敖南地區(qū)懸點最大載荷計算公式為

表2 不同區(qū)塊的修正系數(shù)

葡南地區(qū)深井（1 400m以上井）懸點最大載荷計算公式為

葡南地區(qū)淺井（1 400m以下井）懸點最大載荷計算公式為

葡北地區(qū)懸點最大載荷計算公式為含水變化情況進行調(diào)查分析（圖1、圖2）。

圖1 敖南油田油水相滲透率曲線

太南地區(qū)懸點最大載荷計算公式為

3 安全系數(shù)確定

在以往抽油機選型確定安全系數(shù)時，由于油田開發(fā)過程中產(chǎn)液量會隨含水率的上升而大幅度增加，將安全系數(shù)定為1.3。但對于外圍低滲透油田，無論從相滲曲線分析還是實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計都發(fā)現(xiàn)：外圍低滲透油田產(chǎn)液量并不隨著開發(fā)時間的延長而增加，或增加幅度較?。?］。

3.1 通過相滲曲線分析預(yù)測低滲透油田產(chǎn)液變化規(guī)律

繪制了敖南油田油水相滲透率曲線，曲線表現(xiàn)為隨含水飽和度的逐漸增大，油相滲透率下降很快，水相滲透率上升較慢，油水兩相滲透率之和在油相、水相滲透率交叉點出現(xiàn)最低值；在含水飽和度達到0.75時，油相滲透率下降為0，油田開發(fā)結(jié)束，油水兩相滲透率之和僅由最低值0.18升高到0.35。油水兩相滲透力之和在開發(fā)初期最高，整體呈下降趨勢，說明低滲透油田產(chǎn)液量基本不隨開發(fā)時間延長而增加。

3.2 統(tǒng)計分析已投產(chǎn)低滲透油田產(chǎn)液變化規(guī)律

對敖包塔油田、葡南油田、葡北油田1995—1996年投產(chǎn)的38 7口抽油機井生產(chǎn)10年來的產(chǎn)液、

圖2 3個區(qū)塊油井產(chǎn)液含水曲線

從3個區(qū)塊的日產(chǎn)液隨開發(fā)時間變化情況可以看出，在低滲透油田，油井的產(chǎn)液量變化趨勢是在小幅度增加后呈下降趨勢。這與通過相滲曲線分析得出的結(jié)論相符，即：低滲透油田產(chǎn)液量隨開發(fā)時間的延長基本不會增加或增加幅度較小。

考慮產(chǎn)液量隨開發(fā)時間的變化規(guī)律及實際生產(chǎn)中的不確定因素，將安全系數(shù)由原來的1.3降低為1.1。根據(jù)這個原則選擇的抽油機，開發(fā)初期抽油機能力能夠得到充分發(fā)揮，開發(fā)過程中也不會滿載。

4 現(xiàn)場試驗效果

通過運用優(yōu)選出的最大載荷計算公式及降低為1.1的安全系數(shù)，對采油七廠2011年新投產(chǎn)區(qū)塊38口井的額定載荷進行計算，計算出懸點最大載荷為41.3k N，額定載荷45.4 k N。采用CY JY 5-2.5-26H B型抽油機便可以滿足選型要求，因此采取了降機型措施，由傳統(tǒng)設(shè)計中規(guī)定的6型機降為5型機，使平均載荷利用率由55.62%提高到66.74%，提高11個百分點。

5 結(jié)論

1）方案設(shè)計優(yōu)化中抽油機機型選擇偏大是導(dǎo)致抽油機載荷利用率低的重要因素。

2）通過修正安全系數(shù)及機型載荷計算公式，優(yōu)化了抽油機選型方法，使新井抽油機降機型，實現(xiàn)了開發(fā)初期抽油機能力能夠得到充分發(fā)揮，開發(fā)過程中也不會滿載的目的。

3）通過降低抽油機機型使抽油機載荷利用率顯著提高，同時也降低了能耗及一次性投資。

［1］張琪.采油工程原理與設(shè)計[M].北京:石油大學出版社,2003:103-1161.

［2］劉麗華.低滲透油田抽油機的選型原則[J].油氣田地面工程,2009,28(12):38-39.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.06.003

2012-02-23）

姜大偉，2008年畢業(yè)于大慶石油學院，油氣儲運專業(yè)，從事油氣集輸工作，E-mail：j d w 11@163.com，地址：黑龍江省大慶市大同區(qū)第七采油廠第四油礦，163517。