高气油比油井功图量油技术适应性分析

高气液比油井功图量油技术适应性分析

（作者）

摘要：针对高气液比油井采用玻璃管计量方法的不足，大港油田采油四厂采用“功图法”量液技术对气体影响特征明显的抽油机井示功图进行试算分析，得到气液比与液量计算误差关系曲线，通过气液比、含水、套压、沉没度等已知数据推算出泵入口压力下的气液比，可以初步简单地判断“功图法”计量技术的对高气液比抽油机的计算临界值。

关键词：高气液比功图特征功图法适应性分析

一、引言

目前，在油田生产开采中，全国90%以上的油井采用的玻璃管量油，该方法采用间歇方式来折算产量，导致原油系统误差为10%-20%[1]，而高气液比油井由于含气较大，使计量准确率更低。大港油田采油四厂为贯彻大港油田分公司的地面系统优化、简化油井计量的工作方针，在抽油机井功图法量油技术先导试验[2][3]成功的基础上安装使用了YD油井远程监测、液量自动计量及分析优化系统[4]。经过现场的实际应用，总结出，中高气液比油井是“功图法”产液量计算的优势所在，对于气体较多的油井，“功图法”产液量计算能够更好地反映油井的实际状况及生产动态[5]。

二、高气液比油井功图特征

高气液比抽油机井在生产过程中，由于在下冲程末余隙内还残存一定数量的溶解气和压缩气。上冲程开始后，泵内压力因气体的膨胀而不能很快降低，使吸入阀打开滞后（B’点），加载变慢，余隙越大，残存的气量越多，泵口压力越低，则吸入阀打开滞后得越多，即BB’线越长。

下冲程时，气体受压缩，泵内压力不能迅速提高，使排出阀滞后打开（D’点），卸载变慢（CD’），泵的余隙越大，进入泵内的气量越多，则DD’线越长，示功图的“刀把”越明显。（如图1所示）

图1 油井气体影响示功图

三、“功图法”量液技术应用分析

高气液比油井一直以来是各种传统产液量计量的难点，传统的分离器量油中虽然有时部分地实现了气体和液体的分离，但是因为气体的压缩性很好，即使是三相分离的分离器量油技术也无可避免的受量油时间压力系统波动和再分配的影响。压差或者涡轮流量计的高含气流体混相计量是非常不准确的。

“功图法”量液技术恰恰避免了气体的干扰，因为在功图中气体影响在下冲程中有明显的特征，如图2中港95-17井的功图就是一个气体影响的功图，蓝色箭头表示气体压缩段，而褐色箭头表示液体充满段，通过功图识别技术，可以有效地找到中高气油比油井在泵工况下的实际充满液体的体积，如图3所示，“功图法”技术能够很好的判断出游动凡尔开启点的位置，从而有效地剔除了大量气体的存在对地面计量的影响，使中高气油比油井的产液量计量更加准确。

游动凡尔开启点

图2 气体影响地面示功图图3 气体影响泵功图

究竟多高的气液比“功图法”技术才不能计量？为此，我们找出采油四厂40口气体影响明显的抽油机井进行试算，计算结果如图4所示。根据结果可以做出一条液量计算误差与气液比关系曲线，从图中可以初步认为，当气液比达到200以上时，“功图法”计算误差能

够保证在10%以内，当气液比接近500时，计算结果误差超过20%。但我们不能由气液比简单地划分计量界限，因为气体对泵效的影响与饱和压力、含水、套压、沉没度均有关系。那么，我们可以通过气液比、含水、套压、沉没度等已知数据，来计算泵入口压力下的气液比，更准确的判断出“功图法”技术对高气液比抽油机井计量界限。

图4 “功图法”液量计算误差与气液比关系曲线

那么，当气液比超过“功图法”技术的计量临界值时，“功图法”技术就无法准确地识别功图了呢？一般来说，我们需要搞清楚油井是否有套管定压放气装置和气锚，如果采用了套管定压放气装置，当泵口处的气液比接近“功图法”计量临界值时，我们可以采用套管定压放气装置和气锚，使其泵入口处压力下的气液比下降。也就是说原来没有放气的井出现功图特征无法识别的情况，可以通过套管放气而变为可以识别的井。

当泵入口处压力下气液比过大时，我们可以通过优化设计改善计量现状：

（1）套管放气要实施——减少泵的气体质量通过量；

（2）井下分离有意义——减少泵的气体质量通过量；

（3）合理的下深，适当的加深泵挂——减少泵的气体质量通过量；

——减小气体在泵入口压力下的体积比；

（4）大泵强采——增加举升高度；

四、结论

通过大港油田采油四厂对高气液比油井的研究，总结出，“功图法”量液技术可以应用泵口处气液比初步划分高气液比计量的界限，当中高气液比油井气液比未达到无法识别的状态时，产液量计算精度是有所保证的；另外，可以通过优化设计使“功图法”技术无法识别的功图转化为可识别功图，使“功图法”技术的应用范围更为广泛。

参考文献：

[1] 郭长会. 油井计量技术现状及其发展趋势. 石油规划设计，2001，12（3）；41-42。

[2] 史明义等. 功图法计量技术在大港油田的应用. 石油规划设计，2006，17（3）：9-12

[3] 唐庆等.抽油机井功图法量油技术先导试验.油气井测试，2006，15卷，第6期：64-65

[4] 檀朝东等. 油水井远程监控液量自动计量及分析系统.石油矿场机械，2007，36（1）：49-52

[5] 魏海生. 功图量液技术在大港油田“枣园”试验区的应用. 中国石油和化工，2007，12，44-47