低渗透油藏有杆泵采油系统优化设计及研究

低渗透油藏有杆泵采油系统优化设计及研究摘要:低渗透油藏有杆泵采油系统优化设计以产能预测与有杆抽油系统生产参数优化设计理论为基础,结合现场经验对优化设计部分参数进行设定和调节,从而建立完善的有杆泵系统优化设计模型。它具有预测油井产能、优化有杆泵采油设备生产参数、优化设计经济性评价和作业方案输出等功能。从现场应用效果来看,在单井产液量基本不变的前提下,优化后平均单井日节电14.48度,节电率达到了50.96%,平均单井机采系统效率提高了3%,节能效果显著。

关键词:低渗透油藏有杆泵优化设计系统效率

鄂尔多斯盆地油田储层普遍呈现低渗、低压、低丰度特征,自然产能超低,有效开发难度大,属低渗、特低渗油藏。随着油田开发不断深入井下情况日趋复杂,井筒环境愈趋恶劣,同时许多难动用储量相继投入开发,使现有抽油设备遇到了诸如干抽、系统效率低、作业费用高、不能根据油井供液能力自动调整抽汲参数以及设备投资、运行费用高等问题。因此,低渗透油藏有杆泵采油系统的优化设计对调整设备参数、降低作业运行费用、提高系统效率具有重要意义。

1 有杆泵采油优化设计流程

1)确定产量或者给定井底流压及IPR曲线确定产量;2)确定下泵深度;3)根据产量确定抽油泵的泵径;4)初步确定抽油机型号;5)查找抽油机数据库,找出该型号抽油机最大冲程,计算柱塞冲程;6)计算泵冲

次;7)按等强度原则初步设计抽油杆组合;8)设计油管(考虑抗内压、抗外压和抗拉强度);9)计算光杆实际载荷最大值、最小值;10)重新计算载荷,选择最接近的抽油机型号;11)选择实际抽油机的实际光杆冲程,并计算柱塞冲程;12)根据合理泵效选择冲次;13)重新设计抽油杆;14)优化扶正器分布;15)计算光杆最大载荷、最小载荷;16)计算减速器实际扭矩;17)根据(15-16)结果,重新选择抽油机型号;18)查询抽油机数据库,找到新选择抽油机的冲程等参数;19)计算泵的实际冲程,根据合理泵效,选择冲次,以上(18-19)可出现多组工作制度不同的方案;20)选择电动机;21)根据不同方案机采系统效率计算结果,选择需要的优化设计。

4 软件的编制

在理论研究基础上,应用VB编制了有杆泵采油系统优化设计软件。用户只要输入某一口油井的相应参数,软件就能自动对该井进行产能预测、有杆泵采油系统优化设计、效率分析、经济综合评判,最终输出该井的最佳采油方案(包括抽油机的选型、抽油杆的选型、抽油泵的选型、扶正器布置等),用户便可以得到一个具体的作业方案。

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5 现场应用

选取延长油田甘谷驿采油厂唐114井区3口典型油井,分别为1361-2井、1361-4井和1361-9井。根据油井的基础数据,利用软件设计投产下泵设计书,并对优化前后的测试数据进行统计和分析。由测试结果可知,在单井产液量基本不变的前提下,优化后平均单井日节电14.48度,节电率达到了50.96%,平均单井机采系统效率提高了3%,节能效果显著。

参考文献

[1]张姮妤.低孔渗油田致密砂泥岩储层产能预测[D].哈尔滨:黑龙江大学,2008.

[2]刘永辉,李颖川,周兴付.有杆抽油系统优化设计[J].石油钻采工艺,2007.

[3]万仁溥,罗英俊.机械采油技术[M].北京:石油工业出版社,1993.