抽油机井地面参数调整技术研究与应用.doc

抽油机井地面参数调整技术研究与应用 葛军文1 ， 郑国兴 2 ， 汝友林1 （1.大庆油田有限责任公司 第七采油厂； 2.大庆油田有限责任公司 采油工程研究院） 摘要：为使油井尽量保持合理沉没度范围，以理论计算和长冲程慢冲次节能效果评价为基础，经现场验证，提出了充分利用冲程及0.5次精确冲次调整方法；同时，对于地面参数已调至最小的抽油机井，设计了一种二级减速装置。 关键词：抽油机；参数调整；二级减速装置 1 不合理沉没度对抽油机井生产影响的分析 1.1 沉没度过低的影响 （1）如果油井的沉没度过低,泵在供液不足的状况下抽汲时,可产生液击现象，并导致额外的冲击载荷。液体的冲击载荷与泵径的关系很大，泵径越大冲击载荷越大，液击使杆管最大载荷与最小载荷的差值增大，螺旋扭矩也越大，杆、管断脱的可能性越大。 （2）油井长期在低沉没度状态下连续工作，原油脱气，原油粘度增大，并容易造成结蜡。活塞受泵内液体的摩阻和上部杆柱在结蜡点的阻力作用发生弯曲，加速了杆柱的螺旋扭曲。 （3）抽油杆运动时与油管接触产生偏磨,这种磨损不仅伤害抽油杆接箍，也损坏油管。,油井的流压越大，当超过了合理界限后，相对一些薄差油层由于渗透率低或者地层压力低，压制该层不出液，使该井的产液层层间矛盾突出。而且，当沉没度超过合理的沉没度后，油井的产量不再增加，系统效率下降。 综上所述有必要控制抽油机井的合理沉没度。 2 曲线拟合法确定合理沉没度 为确定抽油机井合理沉没度范围，以葡萄花油田为例统计234口井数据，利用曲线拟合法确定了葡萄花油田合理沉没度范围。根据统计数据分析，发现泵效与沉没度的关系符合指数函数的曲线形态，因此，确定所拟合曲线方程为： （1） 式中：—抽油泵泵效，％；—沉没度，m；—拟合系数。 根据葡萄花油田统计数据，发现在相同的沉没度下，泵效随含水的变化而变化，因此，根据油井产出液含水的不同进行分类，分别对含水大于80%的井和小于80%的井进行统计，拟合计算，得出来的结果分别为： 当油井含水大于80%时，拟合曲线为： 作者简介：葛军文（1976-），男，助理工程师，从事采油工程研究工作。 （2） 当油井含水小于80%时，拟合曲线为: （3） 拟合结果如图1，通过对曲线分析可以看出，当含水大于80%时，泵效在沉没度小于300m的范围内随沉没度的增大而增大，并且当沉没度等于200m时泵效达到60%以上，但是当沉没度大于300m时泵效随沉没度变化的幅度变小。说明，当含水大于80%时，保持200～300m的沉没度较合理。同样，当含水小于80%时，沉没度范围为300～400m。 图1 泵效随沉没度变化对比图 3 地面参数调整技术研究 在合理沉没度确定以后，为保持其在合理范围内，需对地面参数进行调整。而以往地面调参仅限于4、6、9、12等固定带轮，造成频繁、反复调参，而部分井4次仍供液不足，只能间抽，对泵寿命有较大的影响，对此，进行了精细参数和二级减速技术的研究以及长冲程、慢冲次的效果评价。 3.1 精确调整冲次方法研究 （1）计算合理冲次方法 在根据流压与沉没度的转换关系： （4） （5） 式中：—沉没度，m；—流压，MPa；—套压，MPa；—油层中部深度，m；—泵挂深度，m；—原油密度，kg/m3；—井内液气混和密度，kg/m3。 根据抛物线法计算公式计算在合理沉没度下的产量，然后通过泵的排量公式计算出抽油机井的参数。公式如下： （6） 式中：—预测产量，t/d；—目前产量，t/d；—预测井底流压，Pa；— 地层压力，Pa； —目前井底流压，Pa。 泵径一定的情况下，根据预测产量和抽油井的泵效情况确定该井的精确冲次： （7） 式中：—冲次，min-1；—预测产量，t/d；—抽油泵的泵径，mm；—抽汲液体的密度，kg/m3； —冲程，m；—泵效，一般取0.5～0.65。 （2）精确调整冲次皮带轮直径确定方法 根据皮带传动的计算公式以及减速箱传动原理得出公式： 冲次＝电机带轮外直径×电机转速/减速箱皮带轮直径