摘 要：螺桿泵采油正得到日益廣泛的應(yīng)用，與此同時(shí)自動(dòng)化、智能化的設(shè)備在油田生產(chǎn)中的作用也在突顯。將螺桿泵采油技術(shù)與智能化控制技術(shù)有效的結(jié)合起來，可以使螺桿泵采油技術(shù)達(dá)到高效、節(jié)能、科學(xué)的狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：螺桿泵；智能；高效

引言

遼河油田、新疆油田、河南油田等是我國稠油資源的主要分布區(qū)，傳統(tǒng)的抽油機(jī)開采能耗大，經(jīng)濟(jì)效益差。螺桿泵具有高效低耗的特點(diǎn)逐步被各油田認(rèn)可，開始大范圍使用，但是如何提高螺桿泵的效率一直是石油工作者的攻關(guān)方向，螺桿泵智能控制技術(shù)為螺桿泵更高效的利用提供了一條可借鑒之路。

1 實(shí)例井情況說明

以遼河油田某區(qū)塊14-15井為例。該塊于2002年投入開發(fā)，該井所處區(qū)塊邊水能量強(qiáng)，區(qū)塊含水逐年遞增，到2007年3月底，區(qū)塊綜合含水已經(jīng)上升到97.76%。

此外，區(qū)塊油井日產(chǎn)油量也大幅下降，油井運(yùn)行過程中受動(dòng)液面、含水、蠟、砂等因素的影響，各參數(shù)變化大，單井日產(chǎn)量舉升能耗高，機(jī)采效率低，已停井2個(gè)月。

鑒于此，于2007年6月轉(zhuǎn)為螺桿泵開采，到2008年年底平均產(chǎn)液量27.2m3，日產(chǎn)油1.06t，含水96.1%，泵效63.5%、檢泵周期183d，平均日耗電175kW·h，噸液耗電量6.45kW·h/d。

該井在應(yīng)用螺桿泵取得一定效果的基礎(chǔ)上，于2009年安裝了智能采油系統(tǒng)。

該井于2011年1月該井因泵漏進(jìn)行檢泵，作業(yè)過程中安裝了螺桿泵智能采油系統(tǒng)，設(shè)計(jì)泵掛853m。

2 應(yīng)用情況對(duì)比

該井措施前采用傳統(tǒng)的人工調(diào)節(jié)方式對(duì)油井進(jìn)行控制，其轉(zhuǎn)數(shù)按照對(duì)油井制定的參數(shù)進(jìn)行手動(dòng)控制，變化小，參數(shù)單一。本次作業(yè)后可利用動(dòng)液面對(duì)該井進(jìn)行閉環(huán)自動(dòng)控制，取得其生產(chǎn)參數(shù)曲線。

傳統(tǒng)的油井生產(chǎn)，由于缺乏可靠的井下數(shù)據(jù)的支持，油井實(shí)時(shí)生產(chǎn)的動(dòng)液面無法獲取，給油井生產(chǎn)帶來了一定的盲目性。螺桿泵智能采油系統(tǒng)利用井下參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儀器，可以在地面直觀的了解井下的壓力，為油井進(jìn)行最優(yōu)化采油提供了數(shù)據(jù)支持。為摸清該井的最佳生產(chǎn)液面，對(duì)該井進(jìn)行動(dòng)態(tài)生產(chǎn)試驗(yàn)。

該井試驗(yàn)前日產(chǎn)液量27.2m3，含水96.1%，日產(chǎn)油為1.06t，由上述數(shù)據(jù)可知，應(yīng)用智能采油系統(tǒng)后，通過前后生產(chǎn)數(shù)據(jù)、井下壓力參數(shù)資料、地面含水變化、系統(tǒng)計(jì)量數(shù)據(jù)綜合對(duì)比，認(rèn)為該井在試驗(yàn)階段井下壓力為3.6～3.7MPa時(shí)生產(chǎn)狀態(tài)最佳，產(chǎn)量最高，此時(shí)的含水最低。這樣，合理的確定該井最佳液面控制在500～490m之間時(shí)產(chǎn)能較佳，產(chǎn)量可由原來1.06t的提高到1.39t，平均含水率由原來的96.3%下降為95.3%。

在動(dòng)態(tài)變化試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，調(diào)整油井的工作參數(shù)，使其在最佳工況下運(yùn)行，真正實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)調(diào)整及系統(tǒng)節(jié)能。

該井自動(dòng)調(diào)整前后，耗電量、產(chǎn)液?jiǎn)魏木辛嗣黠@變化，耗電量降低了25.2kW·h，產(chǎn)液?jiǎn)魏慕档?.12kW·h/t，效果非常顯著。

2012年7月18日，該井實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，井下溫度由45℃突然升高至53℃，系統(tǒng)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)，并且溫度在逐步升高，同時(shí)臨井14-16已經(jīng)注汽798t，兩口井生產(chǎn)目的層同為于樓油層，存在汽竄的可能性，根據(jù)這種情況，判斷為14-16注汽時(shí)引起錦14-15汽竄，井下熱流體已經(jīng)進(jìn)入14-15井筒，通過對(duì)14-15及時(shí)采取停井、摻水的措施，防止了14-15發(fā)生高溫碎膠的可能，保證了螺桿泵的安全。

2012年10月27日，智能采油管理平臺(tái)發(fā)出洗井作業(yè)的報(bào)警通知，該階段生產(chǎn)數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)曲線分見表1：

由表1數(shù)據(jù)可以看出，該井壓力正常，動(dòng)液面在允許的生產(chǎn)范圍內(nèi)，但工作電流明顯增加，因此可判斷為該井結(jié)蠟問題比較嚴(yán)重，因此于2012年10月28日對(duì)該井進(jìn)行熱洗作業(yè)，作業(yè)后，工作電流恢復(fù)正常，作業(yè)后的階段生產(chǎn)數(shù)據(jù)見表2：

表2 14-15井熱洗作業(yè)后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)

該井安裝螺桿泵智能采油管理系統(tǒng)后，除了進(jìn)行3次的例行熱洗作業(yè)外，始終保持著高效、穩(wěn)定運(yùn)行。到目前為止，該井平均日產(chǎn)液28.2m3，日產(chǎn)油1.39t，含水95.3%，累計(jì)增油268t，累計(jì)節(jié)電約4.6×104kW·h，未發(fā)生檢泵作業(yè)，有效的延長(zhǎng)了油井檢泵周期。此外，該智能系統(tǒng)由于集成視頻監(jiān)控，有效的防止了偷竊物資、盜油犯罪及無關(guān)人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域造成意外傷害等事故的發(fā)生。

3 結(jié)束語

該井措施的成功為螺桿泵高效合理的應(yīng)用提供了可靠的指導(dǎo)。同時(shí)也應(yīng)該注意到，目前來說我國應(yīng)用智能化采油的技術(shù)還顯得相對(duì)落后，成本也較高，暫時(shí)不具備規(guī)模化推廣。但是，智能采油是目前油田進(jìn)行高效開發(fā)的方向之一，特別是集成了高科技含量，可以以產(chǎn)油量為最終控制目標(biāo)的智能采油系統(tǒng)還未得以實(shí)現(xiàn)，假以時(shí)日，智能采油系統(tǒng)若能為包括螺桿泵在內(nèi)的舉升系統(tǒng)提高科學(xué)指導(dǎo)，智能化采油系統(tǒng)的春天才能真正到來。

作者簡(jiǎn)介：趙永仁（1977-），男，工程師，2002年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油工程專業(yè)，2013年畢業(yè)于東北石油大學(xué)石油工程專業(yè)，工程碩士，現(xiàn)就職于中油遼河石油勘探局華油實(shí)業(yè)公司，從事采油工藝研究。