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1、勘探开发技术研究中心采油气工艺室 2017年02月,贴近现场 服务生产 不断提升采油工程技术管理水平,前 言,延长油田一直走低成本战略，但由于单井产能，导致吨油成本偏高，目前国际市场石油价格处于历史低谷期，石油企业面临新的挑战，降本增效工作摆在石油企业的首要日程上来。 面临新的形势，研究中心采油气室积极探索低成本和见效快的机采节能技术，优选工作基础好的2个采油厂作为机采节能示范区开展工作，通过典型示范的作用，不断推动延长油田机械采油工作的进步。,主 要 工 作 内 容,第一部分、机杆泵选型方法及建议 第二部分、参数优化方法及建议 第三部分、油井间抽制度确定方法 第四部分、功况诊断及不正常井治理
2、技术,重点 工作,第一部分：机杆泵选型方法及建议,精度等级 精度15级 1级泵精度最高，5级泵精度最低。,泵径（32mm95mm）,1、抽油泵 两个关键参数：泵径和精度等级,1）延长油田抽油泵使用现状： 主要应用管式泵，泵径以44mm为主，少量38mm，极少数32mm，抽油泵精度目前不掌握详细数据，据经验看应大于3级泵标准。,抽油泵漏失量对比试验：,使用1级泵，现场油井冲次可降到1.4次/分不影响产量，而现场使用的抽油泵当冲次低于3.6次/分油井产量受到影响。,第一部分：机杆泵选型方法及建议,2）泵径的选择,选择原则：要求合理泵径（泵径过大会增加载荷，过小会影响后期冲次的设计） 建议： 产液量
3、2方以下的油井使用32mm泵； 产液量在2-5方之间的油井使用38mm抽油泵； 产液量在5方以上的油井使用44mm抽油泵。,第一部分：机杆泵选型方法及建议,3）泵精度的选择,泵精度选择的计算与油井冲程、冲次、柱塞长度、原油粘度和泵挂有关。由于延长油田原油粘度低和泵挂普遍在2000米以下，抽油泵均适合采用1级泵标准。 建议 西部油田泵挂深，液柱载荷大，可选用1级泵； 东部油田泵挂浅，液柱载荷小，可考虑实验2级泵，进而降低设备成本。,第一部分：机杆泵选型方法及建议,2、抽油杆 抽油杆有C、D、K三个等级。C级杆用于轻、中负荷的油井；D级杆用于中、重负荷的油井；K级杆用于有腐蚀性的油井。 抽油杆级数
4、匹配需要建立在抽油杆力学分析的基础上完成的，抽油杆力学分析是个比较繁琐的计算过程，因此暂不介绍（研究中心可以帮助解决）。,第一部分：机杆泵选型方法及建议,3、抽油机 抽油机选型主要参照两个主要参数： 载荷利用率：指抽油机实际悬点最大载荷与抽油机铭牌最大载荷的比值。 扭矩利用率：抽油机曲柄轴实际扭矩与抽油机铭牌额定扭矩的比值。 根据采油工程手册推荐，一般抽油机载荷利用率和扭矩利用率在40%-80%之间为合理，实际操作时要求载荷利用率尽量接近70%-90%之间。 最大选悬点载荷可通过计算获得，也可以通过测试示功图获得，但扭矩只能通过计算获得。,第一部分：机杆泵选型方法及建议,4、电机 电机在油井优
5、化设计中是最后一环，也是最重要一环节，电机装机功率降低是油井能否实现节能降耗的关键。 对于油田抽油机来说，大多使用的是三相异步电动机，它具有结构简单，制造、使用和维护方便，运行可靠以及质量较小，成本较低等优点。 延长油田电机现状： 装机功率偏大，功率利用率低； 电机转数过高，导致油井冲次偏大（主要问题）。,第一部分：机杆泵选型方法及建议,1）电机装额定功率的确定 当电机功率利用率低于20%时电机运行效率较低，因此20%是电机功率利用率经济底线。现场经常按照电机功率利用率大于35%这一标准进行选型（如油井日耗电75度，应选择9千瓦电机）。,第一部分：机杆泵选型方法及建议,2）电机极对数的选择 电
6、机转速与电机运行频率和电机极对数有关，使用变频器降低电机运行频率投入成本较高，现场往往再去提高电机极对数的方法来降低电机转速。,目前延长油田普遍选用的4级电机（1440转/分），油井冲次普遍在7次/分左右，因此建议选用8级电机（740转/分），油井冲次可降到3.5次/分左右。,第一部分：机杆泵选型方法及建议,第二部分：参数优化方法及建议,1、计算合理流压 合理流压计算方法常用的有三种，分别是满足油井最大生产要求法、与饱和压力关系界限法和最高经济效益法，但计算过程繁琐，不利于基层掌握。 根据经验建议： 延长组（不含长2）合理流压控制在饱和压力的80%以上，主要目的是控制少脱气，避免原油中重质成分
7、污染油层； 延安组和长2油藏，可试验将油井动液面控制在油层中深200米以上，保证流压在2MPa左右，后期根据含水上升情况进行随机调整，主要目的是控制边底水上升速度。,第二部分：参数优化方法及建议,2、泵挂优化 油井泵挂的理论计算公式也比较麻烦，在这里也给个经验方法。 由于油井合理流压已经确定了，因此油井泵挂的设计主要考虑沉没度就可以了。为了保证抽油泵供液能力充足建议： 延长组（除长2）油藏保证沉没度50m（即泵挂设计在动液面50米以下）； 延安组和长2油藏由于油层供液充足，沉没度100m； 含水上升速度快的油井沉没度可大于200m。 出砂严重的油井，在各种防砂措施无效的情况下可考虑上提泵挂。,
8、第二部分：参数优化方法及建议,3、泵径优化（抽油泵选择方法已介绍） 4、冲程优化 采油工手册上要求油井参数优化要遵循“长冲程、慢冲次、合理泵径”，因此冲程要求尽量满冲程运行，可降低油井冲程损失，提高系统效率。 建议： 六型抽油机以下的油井尽量满冲程运行； 八型抽油机以上的油井，在油井供液能力及其不足的情况下可适当降低冲程，但不要低于2.5米。,第二部分：参数优化方法及建议,5、冲次优化 在满足油井配产要求的前提下，冲次应尽可能小。目前延长油田设备状况还不具备大规模降低冲次的条件，主要是受到了抽油泵漏失量大、油管老化和作业质量等问题影响，调小冲次会出现影响产量等问题。 建议： 使用44mm的常规
9、抽油泵的油井暂不降低冲次； 使用38mm和32mm的抽油泵的低产油井可将冲次降到3.5次左右。,第二部分：参数优化方法及建议,优化参数时，泵径、冲程、冲数三者互相配合、互相制约，根据不同井的情况，采取不同组合方式，问题井更要区别对待。 因此，油井参数优化无法给出具体模板，主要结合上述讲过的方法,结合“长冲程、慢冲次、合理泵径”的原则，把油井动液面控制在合理流压控制界限内，油井泵效要求不低于20%。,第三部分：间抽制度确定方法,间抽规模大：2016间抽井达到42526口，占油井开井数50%以上。 间抽制度预测方法以人为经验法、曲线分析法为主。 间抽制度实现以人工手动控制、时间继电器自动控制为主。
10、,七里村采油厂间抽制度统计,间抽现状,第三部分：间抽制度确定方法,存在问题,对油井间抽认识不到位,间抽制度实施方法不够科学,油井间抽的好处是什么？节电、延长设备使用寿命、瞬时解堵等。,间抽井相应维护措施不到位,什么油井不适合间抽？底水油藏、出砂、结蜡结垢严重井等。,间抽周期必须为24小时？根据油井实际情况灵活制定。,间抽制度预测缺乏理论依据、实践经验的支撑，随机性强。,间抽制度实现控制缺乏精确性，太笼统。,结蜡、结垢、腐蚀、出砂、偏磨等，需要正常维护。,间抽需要重视什么问题？是产量，而不是节电量。,第三部分：间抽制度确定方法,1、间抽制度优化方法,第三部分：间抽制度确定方法,1、间抽制度优化方
11、法,建模方法的选择,第三部分：间抽制度确定方法,1、间抽制度优化方法,积分法模型的建立,关井后液面上升曲线图,开井后液面下降曲线图,第三部分：间抽制度确定方法,1、间抽制度优化方法,油井产能数据的获取,1）压力测试：电子压力计,D63-8井压力测试数据,第三部分：间抽制度确定方法,1、间抽制度优化方法,油井产能数据的获取,2）液面检测,D63-8井液面测试数据,第三部分：间抽制度确定方法,1、间抽制度优化方法,间抽周期的求解求解软件,主界面,子界面,第三部分：间抽制度确定方法,2、间抽制度的实现,人工控制（电网集中控制油井开关、产液量接近且波动小的区块） 原理：根据间抽制度，人为操作开关，实现
12、油井启停。 优点：操作简单、无需额外投入。 缺点：油井间抽制度统一，增大了误差，劳动强度大。 应用：大部分采油厂主要控制方式 前景：逐渐被取代,第三部分：间抽制度确定方法,2、间抽制度的实现,自动控制：时间开关（单井或丛式井井场） 原理：根据间抽制度，在控制器上设置抽油机启停时间，自动控制抽油机启停。 优点：操作简单、自动化程度高，额外投入低。 缺点：灵活性差，重新设置时间劳动强度大。 应用：部分油井采取此控制方式。 前景：将成为间抽控制主要方式。,第三部分：间抽制度确定方法,2、间抽制度的实现,智能控制（单井） 原理：根据液面、压力恢复曲线、电参数等，智能控制器通过自学习功能，实现工作制度及
13、间抽制度自动调整。 优点：智能化、自动化程度高，便于远程控制。 缺点：额外投入较大。 应用：部分项目试验井采取此控制方式。 前景：数字化油田建设的重要组成部分。,第三部分：间抽制度确定方法,3、间抽制度的试验,间抽制度优化试验 1）在七里村采油厂试验109口井，产量基本不变，在原间抽制度基础上每天少开井3小时，节电率12%； 2）在吴起采油厂试验100口井，产量基本不变，与非间抽状态相比每天少开井9小时，节电率37%；,间抽制度优化技术试验效果统计表,第四部分：功况诊断及不正常井治理,1、功况诊断和不正常井治理的意义,杜绝带病生产井，提高油井生产时率和油井产量 减少修井，降低作业成本 在对不正
14、常井研究和实践的基础上，我们发现一个现象，即在计量时发现产量下降，憋压反映漏失的井，我们立即测功图，却发现功图反映正常，这种情况多次出现，引起了我们的注意。 实践证明，深井泵在发生漏失时，不是突然发生的，而是一个渐进的相对变化的过程，即它要经历发生、发展、发病三个阶段。而每个阶段的特征也有很大的不同。 及时在发生期和发展期处理不正常井是提高处理成功率的关键。,第四部分：功况诊断及不正常井治理,1、功况诊断和不正常井治理的意义,发生,发展,发病,第四部分：功况诊断及不正常井治理,2、不正常井及时发现的手段,1）计量发现 2）憋压发现（延长不适合） 3）功况诊断（示功图） 4）测液面发现 5）巡井
15、发现,第四部分：功况诊断及不正常井治理,2、不正常井及时发现的手段,3）功况诊断（示功图） 油井工况诊断分析； 井下杆柱受力分析； 井下泵下工况综合分析； 抽油机井能耗构成分析； 平衡分析及优化； 地面电机优化。,第四部分：功况诊断及不正常井治理,2、不正常井及时发现的手段,5）巡井发现,计量、憋压、示功图、液面、等资料录取受周期限制，不正常井不能及时发现。采油工到达岗位后，按时巡井，第一时间对生产油井进行看、听、摸、闻，对油井生产状况做出初步诊断。,第四部分：功况诊断及不正常井治理,3、不正常井及时治理方法,第四部分：功况诊断及不正常井治理,3、不正常井及时治理方法,1）泵漏井处理： 微碰
16、憋泵观察压力变化 碰泵时间,双漏井：,关生产闸门，连续憋压，观察压力，无效进行热洗。,游漏井：,固漏井：,采取微碰泵与憋压相结合，边碰泵边憋压，无效进行热洗。,热洗过程中活塞提出工作筒，热洗后采取憋压、碰泵。,第四部分：功况诊断及不正常井治理,3、不正常井及时治理方法,2）卡泵井的处理： 水量 温度 监督,蜡卡井处理要点：蜡卡井洗井时洗井液温度必须保证65，排量要从小到大，洗井液用量20方（至少两个井筒的容量）。 砂卡井处理：解卡时必须将活塞提出工作筒进行彻底冲洗，排量要从小到大，根据实际井深合理确定洗井液用量，对于泵挂1200米左右的油井，洗井液用量不能少于30方（至少三个井筒的容量）。,第四部分：功况诊断及不正常井治理,3、不正常井及时治理方法,3）上部断脱井的处理：打捞 对扣 责任心,上部杆脱：对扣。 上部杆断：断杆打捞器打捞；,针对不同直径的断杆采取不同打捞器、用不同装配卡牙（工具配带和用方卡子卡牙自制）方式，利用抽油机进行断杆打捞。井口1-15根附近，加油杆扶正器
