《油田调参对低沉没度抽油机井的影响》
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摘 要：本文从低沉没度井危害的分析,通过理论分析入手找出下调冲程、冲次的优缺点,计算出下调参后的产量、泵效、流压,并且找出下调的合理参数,并定性分析出下调参后的含水變化关系,从而找出变化后油量变化关系.并且
关键词：低沉没度;抽油机;下调参
引言
对某矿上半年下调参数井按调参前含水、沉没度、产量分析,找出其变化关系,从而为以后下调参找出合理依据.
1.低沉没度抽油机井调小参数的必要性
采用较大的地面生产参数,会产生较高的生产压差,从而在井底产生较低的沉没压力,导致泵效降低.特别是产气量比较高的井更应提高沉没度来增加流压,以防止在井筒地层附近形成脱气圈,导致流体粘度增加,同时这些井沉没度较低,沉没压力与流压低,原油在地层提前脱气,产出液在井筒内、甚至在泵内析蜡,从而造成杆管、泵结蜡,严重结蜡不仅减少了抽油杆柱的轴向分布力,而且加大了抽油杆柱下端的集中轴向压力,从而容易造成杆管偏磨.下调参可以改善这种状况.但调小参数是以降低生产能耗和设备损耗以及调整开发状况为目的的调整措施,抽油机井下调参数后产量和含水都会相应的发生变化,因此有必要对其原理进行研究.
1.2统计2015上半年我矿抽油机下调参235口井,平均单井日降液4.55t,平均单井日降油0.34t,综合含水上升了0.22百分点,平均单井沉没度上升了123.91m.
2.低沉没度抽油机井下调参是缓解供排矛盾的有效方法
理论研究表明,当抽油机参数过高时,流动压力低于一定下限值时,流饱压差过大,由于气体的流度大于液体的流度,将会使油层严重脱气,在油井附近形成脱气圈,脱气圈内原油粘度大幅上升,采液指数降低,从而严重影响原油最终采收率.因此,为提高油井产量,井底应保持一定的压力.即流压应在其临界压力点以上.
q1等于Jbeb fw [pr-pf- （pb-pf）2]
式中pf和 q1为两个因果变量,产量q1决定于流动压力pf,二者是一个抛物线,当 dq1/dpf等于0时,求得极值点,pf等于 pb- eb fw/（2c）
基于以上理论,对于受地层条件的限制,水井无法提高注水、油井供液能力小于产出能力的井,采取下调参数来缓解供排矛盾是比较经济实用的办法.
3.参数优化
在满足产量要求的前提下,应尽可能先调冲次,因为冲次快时有以下缺点：
3.1增加了抽油机的动载：
抽油机在负荷计算公式中,动载荷公式是：
P动等于P杆×Sn2/1440
式中P动---动载荷,Kg;
P杆---杆柱在空气中的重量,Kg;
S、n---冲程,m,冲次,n/min.
由上式可见,动载荷与冲数的平方成正比.冲数增加之后,动载荷将按平方的规律增加,这会引起杆柱和地面设备的强烈震动,容易造成损坏.
3.2活塞在工作筒中向上移动的速度,如果比液体进入工作筒的速度大时,工作筒将来不及充满液体.这样,当活塞下行时,将撞击液面而引起杆柱震动.因此,冲数过快,不仅会降低泵的充满程度,而且容易损坏设备.
3.3如果冲数超过一定数值时,即当光杆下行速度超过杆柱在液体中靠自身重力下降的速度时,抽油杆柱就受到相当的挤压力,这样,极容易使杆柱发生变曲,造成杆柱与油管内壁的摩擦,这对油杆和油管的使用寿命是很不利的,而且杆柱发生变曲之后,也增加了杆柱脱扣的机会.
3.4冲数太快时,杆柱受到改变运动方向的次数太多,容易发生弹性疲劳,缩短抽油杆的使用寿命.
由上所述,抽油机下调参时应尽可能先下调冲次.在满足产量要求的前提下,应尽量采用长冲程.采用长冲程有以下优点.
3.4.1冲程大可按比例地增加泵的排量,在井内液流充足的条件下,可以降低动液面以提高油井产量.冲程的增加,并不象冲次增加后会引起严重的不利于设备的后果.
3.4.2冲程增加后,由于减少了防冲距与冲程的比值,因而减少了气体的不良影响,可以提高抽油效率.
3.4.3冲程增大,活塞移动速度快,对于已受到磨损的泵,可以减少液体的漏失量.这样,可以在某种程度上延长抽油泵的使用寿命.
4.下调参数对油井含水的影响
随着下调参数后生产时间的延长,井底压力上升,全井的生产压差越来越小.大庆油田开采到现在,老区油田的主力油层基本全是高含水层,随着生产压差的降低,薄差低含水油层的压力可能与全井的井底压力相近,因而出油少甚至不出油,而高压层虽然产量有所降低,但所受影响不大,从而导致全井含水上升.当调参后的一定生产时间时,调参油井的井底压力恢复、尤其是高含水层的压力恢复到一定压力时,这时,油井井底压力不再回升,水驱动力场趋于稳定,注入水在地层中的渗流速度降低,含水趋于稳定.
5.实际下调参数井分析
2015年上半年下调参数的235口井,按统计分析调前含水与调后含水上升值和日降油量关系
按其调前含水的不同,含水上升值呈现有规律的变化,就是含水越高的井其含水变化值越小.产液量下降的越多,产油量下降的越少.随着调前含水的逐渐升高,含水上升值逐渐降低,影响油量逐渐减少,当含水上升到94%-96%以上时.即参数调小后油井含水随原来数值逐渐增大而上升趋势逐渐减小,从而单井日增油逐渐增大,由负值逐渐转为正值.这样可以得出这样一个结论,含水高的特别是含水94%-96%的井调小参数后部分井产量会上升,而含水低的井调小参数产量会降低.
6.结论
6.1针对供液不足、沉没度和泵效都较低的井,通过下调参数来改善供排关系,达到供采协调是合理的,调后沉没度上升较多,泵效得到了提高,供排关系得到改善,产液量变化相对不大,但由于含水低的油层的静压比主力油层低,所以下调参后,其供给量下降较大,而主力高含水油层供给量变化不大,因而下调参后大部分井含水会上升.
6.2下调参后油井含水随原来数值逐渐增大而上升趋势逐渐减小,从而单井日增油逐渐增多.含水高的特别是含水94%-96%的井下调参数后产油量部分井会上升,而含水低的井调小参数产油量会降低.因此,对于含水较低的井调小参数要慎重合理,只要不是为了调整其供排关系,应尽量不安排调参.
6.3冲程对悬点最大载荷和交变载荷的影响是相对来说比冲次影响的要小,另外冲程大则冲程损失率变小,因此下调参时应尽量不要调冲程.
参考文献
[1] 《采油工艺原理》 石油工业出版社 王鸿勋、张琪等编
[2] 《机械采油技术管理方法》 石油工业出版社 李青、金东明、戈炳华编著
作者简介：陈成东,男1976年11月29日出生,浙江省绍兴市.2006年毕业于大庆石油学院石油工程专业.现从事油田油气田水处理工作.
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