优化油井运行参数在精细管理中积极影响

优化油井运行参数在精细管理中的积极影响

摘要：分析了沉没度过低及参数匹配不合理所产生的负面影响，找出油井降参后影响产量变化的因素以及优化机采运行参数在油

田开发管理中的积极作用。在机采管理不断向精细化方向发展的开发时期，合理调整抽汲参数，使抽油机井在供采平衡状态下生产，是机采精细管理的重要工作之一。

关键词：低沉没度；优化参数

中图分类号：tq172.75 文献标识码：a 文章编号：

只有合理、适时的降低油井生产参数，才能既保证产量的稳定、又缓解了供排矛盾【1】。做到既解决矛盾又保证效益，使降参影响的油量降到最低，我们充分把渗流力学中的理论与油井实际生产状况及调小参的动态跟踪紧密地结合起来，找出油井降参对生产的影响因素。

一、生产现状及参数优化的必要性

1.1生产现状

某矿地区某年初的平均单井沉没度为132m，平均泵效40.4%，然而平均冲程、平均冲次则分别达到了2.99m、7.98次/分，冲程利用率为91.5%，冲次利用率为67.3%，扭矩利用率66.4%，功率利用率为24.8%；参数偏大区的井数达到172口，占全矿井数的24.89%，低产低效井比例呈逐年上升趋势，参数偏大区井数历年来始终是制约泵况管理水平及泵况指标的提高的主因。二次井网的生产矛盾则更加突出，平均单井沉没度仅为113m，平均泵效仅31.7%，供液不

足井及严重气体影响井分别达到了151口和51口，占该井网油井比例的71.6%，直接导致了低产待检泵井数的上升。要改变这一生产现状，在注水状况短期内无法得到改善的情况下，只有采取降参途径。

1.2参数匹配不合理所产生的负面影响

（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：

p动=p杆×sn2/1440

式中：p动--动载荷，千克；p杆--杆柱在空气中的重量，千克；s、n--冲程，米，冲次，次/分。

公式表明，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。

（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）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。

（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。

1.3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、甚至泵结蜡，严重结蜡不仅减少了抽油杆柱的轴向分布力，而且加大抽油杆柱下端的集中轴向压力，从而容易造成杆管偏磨。调小参数可改善这种状况。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，调小参数后产量和含水都会相应的发生变化。

1.4优化生产参数是缓解供排矛盾的有效方法

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=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=0时，求得极值点，pf= pb－ eb fw/

（2c）

式中：q1--油井产液量；jb--无水采液指数；pr ，pb ，pf--地层压力，饱和压力，流动压力；b--有关系数；c--脱气指数

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，采取调小参数是缓解供排矛盾、优化机采运行的有效途径。

二、优化参数的影响因素

随着调小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。某油田开采到现在，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。根据调小参数井实际情况统计，这个时间大约为两个月，见表1。

表1 调小参数井调参前后数据对比

（1）含水。按其调前含水的不同，含水上升值基本上呈现有规律的变化，就是含水越高的井产液量下降的越多，产油量下降的越少。调参前含水小于50%的井，平均单井日降液0.7t、日降油0.9t，随着调前含水的逐渐升高，含水上升值逐渐降低，平均单井日降液

升高，影响油量逐渐减少，当含水上升到85%以上时，日降液2.7t、日降油0.2t，并基本保持稳定，当调前含水超过95%时，调后平均单井产油出现上升趋势。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。含水高的特别是含水大于85%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。其中，调前含水大于85%的149口井中，调后产油量上升的有36口井，产油量稳定的63口井，占66.4%的比例，产油量下降的有50口井，占33.6%的比例。这也说明调前含水大于85%的井大部分是产油量稳定的。

（2）调参类别。按照调参类别即调冲程、调冲次。调冲次的井由于理论排量下降的较多，因此降液量和降油量都比调冲程井大，但调冲次泵效上升的多，沉没度恢复较快。调冲程后，含水下降的多，产油量上升，调冲程效果明显好于调冲次。

（3）调参前沉没度。按其调参前沉没度的不同分区，其产液、油基本上在调参前沉没度大于200m时逐渐下降，其沉没度回升的越小，泵效升高值也越来越小。如：沉没度小于50m的井调小参后液、油分别下降了2.7、0.03t，沉没度回升了138.4m，泵效升高了12.5个百分点；而沉没度大于300m的井液、油分别降了6.3t、0.5t，沉没度只回升了4.1m，泵效升高了12.6个百分点。对于沉没度低于150m的井调小参效果要好一些，这部分井降油很少，甚至部分井增油。

（4）井网类型。一次井网平均单井日降液2.4t，平均单井日增