抽油机井动液面资料录取方法应用

抽油机井动液面资料录取方法的探索与应用摘要：为掌握抽油井生产动态及判断井下设备的工作状况，测试动液面是生产现场经常而必要的一项工作。

测试方法一般采用回声探测仪来进行测试。

现场上应用过程中，由于受设备、环境及人力资源因素限制，存在液面测试率低、测试成功率低、准确程度不高及安全隐患多等诸多问题。

一是液面测试操作繁琐，安全隐患多，测试率较低；二是环形空间狭窄（掺油井套管结蜡或小套管井）及液面偏深，声波衰减幅度大，测试成功率低；三是音速指标影响因素多且变化幅度大，采用同一音速计算，液面准确程度低。

种种因素致使液面资料测试率、准确率偏低，难以满足现场生产需要。

为此，提出了液面资料录取方法与应用的这个课题，通过研究与应用，即减少了测试工作量，规避了安全风险，又可以提高液面资料的全准率，为实时了解及掌握油井生产状况提供了技术保证。

关键词：液面录取探索应用
一、技术路线
确定动液面计算方法，求准动液面资料；利用动液面与泵充满系数的协调关系，制作关系图版；通过功图资料推导动液面，从而实现减少测试工作量、提高动液面资料全准率的目的。

1.动液面计算方法的确定
目前动液面计算方法有三种方式，即音标法、接箍法及音速法。

①音标法
在油管已知位置上安装音标，在声波反射曲线上，通过比例关系可以计算动液面位置。

②接箍法
利用油管接箍数计算动液面深度，即在测试曲线上选出连续、一定数量的接箍波，通过比例关系可以计算液面深度。

③音速法
声波速度与介质压力存在函数关系，利用音标井求得不同压力下的液面，通过下式即可计算不同压力下声波速度和动液面。

以雷64-18-17c为例，该井2010年6月25日下入音标，位置1198.15米。

对该井进行系统测试，取得不同压力下液面及对应声波速度资料（见表1）。

确定声波速度即可求准动液面，可作为本地区动液面计算的主要方法。

2.供排关系图版的建立
沉没度水平反映地层供液能力，充满系数反映深井泵排液状况，二者结合在一起可以反映油井供、排的协调关系。

将供液幅度转换成示功图充满系数，将动液面资料转换成泵沉没度。

①泵充满系数计算方法
利用油井供液幅度计算泵充满系数：
式中：—充满系数，%；
—活塞有效冲程，m；
—活塞冲程，m；
—冲程损失m。

本地区油井生产油气比指标较低，以雷64块为例，2010年12月份区块平均油气比仅30.9方/吨，并且油井均采用放套生产，多数油井受气影响程度较小，因此，可以忽略气体对泵充满系数的影响。

②沉没度计算方法
动液面与沉没度的关系：
式中：—泵沉没度，m；
—泵挂深度，m；
—动液面深度，m；
—套压，mpa；
—纯油重度，n/m3。

③图版的建立
入泵流体粘度及油气比相近，其泵沉没度与泵效水平遵循一定规律。

垂直管流压力损失或摩擦负荷与流体粘度成正比，那么可将摩阻及油气比相近的油井动液面及充满系数进行组合，可以制作地区油井供排关系图版。

将摩擦负荷分为三个级别，收集不同级别油井的供液幅度与动液面资料（见表2-4），制作油井不同摩阻的供排关系图版（见图1）。

通过供排关系曲线，即可以确定不同充满系数下的沉没度或动液面。

二、现场应用
1.在绘制动态控制图上的应用
动态控制图是参与采油现场管理的一种宏观控制手段，它在指导抽油井抽汲参数调整、了解掌握深井泵工作状况发挥着重要作用，现在仍被多数油田广泛所运用。

现场上，由于种种原因，多数油井测不出动液面，致使油井上图率偏低，难以满足生产要求。

实施后油井上图率由过去的65%可以达到100%。

提高油井上图率，有利于管理者掌握和改善油井生产状况，特别是在低产井管理即在控参调整及生产方式调整中发挥了重要作用。

在提高上图率以后，有利于管理者掌握油井的生产状况，才能使调整能够做到有的放矢。

通过项目实施，在创新动液面资料录取方法后，应用动态控制图对参数偏大区油井实施调冲次20口井，实施后进入合理区的有8口井，累计节电7.35×104kwh（见表5）。

2.在量化泵况分析上的应用
泵况失常对产量产生影响，按影响程度划分，将泵况失常分为突变失常和渐变失常两种类型。

突变失常是指抽油井生产时，因井下工具故障（如管杆断脱）致使油井生产状况突变而绝产的一种现象。

油井管杆断脱，突变绝产，一般症状显著易于判断。

渐变失常是指因受管、泵漏失等因素影响，致使油井产量逐渐下降的一种现象。

由于其产量变化是渐变的，变化特征不明显，易被忽视；同时即使发现泵况在变化，也很难把握产量变化幅度，这样给措施决策带来了较大难度。

因此，量化泵况渐变失常、掌握产量变化幅度是必要的，它可以为管理者决策提供可靠的依据。

①渐变失常井的确定方法
渐变失常主要包括泵漏及管漏两种类型。

其中，管漏井变化特征如示功图及产状变化不够明显，现场管理中容易被忽视。

并且现场上随挖潜的不断深入，泵挂加深、冲次加快，管杆偏磨加剧，管漏井次逐年上升，已经成为倒井作业的主要方式。

采用泵排液量与井口计量液量差值，可以确定漏失井。

即：
式中：—漏失量，吨/日；
—深井泵排液量，吨/日；
—油井计量液量，吨/日；
—抽油泵排量系数，m2min；
—泵有效冲程，m；
—冲次，min-1；
—混油密度，t/m3；
—原油体积系数，无因次量。

应用过程中，可以以站为单元，逐井计算泵排量及与计量液量的差值，并参照憋压资料，可以定性漏失井。

②减产幅度的计算方法
井口产量变化和地层供液变化是一致的，那么可用地层供液能力的变化来标定漏失减产幅度。

油井抽汲参数不变，供液能力发生变化，动液面随之改变，产量变化量可按下式计算：
式中：—产量变化量，吨/日；
—油井采液指数，吨/日m；
—阶段前动液面，m；
—阶段后动液面，m。

收集整理各外输单元漏失井，通过对漏失井量化产量影响幅度（见表8），可以了解管理单元油井总体漏失状况，确定检泵复产、挖潜次序和产量恢复水平。

全年分析评价油井95井次，全年适时实施检泵31井次，年少减产280吨；对降产幅度较小实施调冲次18口井，年累增油450吨。

三、实施效果
1.经济效益
2010年通过对该项目的推广实施，取得了较好的经济效益。

年累节电17.5×104kwh，年增油730吨，累计创效233.54万元。

＝
＝233.54万元
2.社会效益
通过实施动液面测试新方法，减少了液面测试工作量，同时增加了功图测试井次。

随示功图资料的增多，为管理者能够实时监控油井动态、特别是低产井（计量不上井）动态的变化，奠定了物质基础。

①规避安全风险，提高安全系数。

动液面测试操作风险较多，存在高压放压、有毒气体等诸多隐患，通过实施动液面录取新方法，减少了测试工作量，同时也规避了安全风险，提高了安全系数。

②提高动液面全准率，使宏观控制图得到了推广应用。

过去由于动液面资料短缺，特别是低产井动液面资料较少，图版上非正常区域上图率偏低。

通过实施动液面录取新方法，提高了控制图上图率，为控制图推广创造了条件。

③科学分析泵况状态，为逐步量化矿场管理提供了技术支撑。

针对油井泵况变差产量下降，因计量不上而无法量化影响幅度问题，通过收集动液面资料，创新油井计量方式，采用供液法解决了计量问题，为现场管理由定性向定量的转变提供了技术支撑。

四、结论
1.通过动液面资料录取新方法的实施，解决了因掺油、低产等测不出液面等问题，提高了液面录取全准率；
2.通过动液面资料录取新方法的现场应用，可以推广宏观控制图管理及量化泵况分析，并取得了较好的挖潜和降耗效果。

注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。