对抽油机井举升工艺适应性的分析

对抽油机井举升工艺适应性的分析

孙娉

大港油田第五采油厂工艺研究所天津市300283

摘要：随着聚合物驱油技术的广泛推广及应用，抽油机井见聚井数也在不断增加，继续延用低含水和高含水初、中开发时期的抽油机井管理方法，逐渐暴露出在举升工艺适应性方面的局限性。本文以某厂为例，主要以抽油机井举升工艺为研究分析的对象。

关键词：抽油机井；举升工艺；适应性

1确定抽油机井举升工艺适应性分析系统动态控制图和参数

1.1抽油机井地面设备动态控制图

1.1.1驴头悬点载荷

不考虑过程中的摩擦载荷作用，悬点最大载荷Pmax和最小载荷Pmin：Pmax=Wl＋Wr（1＋SN2/1790）。Pmax——抽油机井悬点最大载荷，单位（N）；Wl——柱塞以上液体的重力，单位（N）；Wr——杆柱在空气中的重力，单位（N）；抽油机井负载利用率f：f=P实际/P铭牌×100%。P实际——抽油机现场实测载荷，单位（KN）；P铭牌——抽油机铭牌允许最大载荷，单位（KN）。

1.1.2减速箱曲柄轴输出扭矩

作为分析抽油机运行的关键技术数据，减速箱曲柄轴输出扭矩，其具体公式M实际为：M实际=30S-0.236S×（Pmax-Pmin）。抽油机井减速箱曲柄轴输出扭矩利用率M：M=M实际/M铭牌×100%。M实际——抽油机减速箱曲柄轴实测输出扭矩，单位（KNm）；M铭牌——抽油机减速箱曲柄轴铭牌输出最大扭矩，单位（KNm）。

1.1.3电机实耗功率

实耗功率N实际：N实际=1.732Ucosφ×[（I上＋I下）/2]。U——电压，单位（V）；I上、I下——抽油机上、下冲程电流，单位（A）；抽油机井电机功率利用率N：N=N实际/N铭牌×100%。N实际——抽油机电机实耗功率，单位（KW）；M铭牌——抽油机电机铭牌最大功率，单位（KW）；

1.2抽油机井地面设备适应性动态控制图的绘制

此时若是将期减速箱扭矩利用率转变成为X轴的情况下，那么可以把负载利用率当做四Y轴，再构建相应的直角坐标系，此时绘制出的控制图能够检验抽油机的运转中液量和泵径之间的具体运行是否完全匹配，如果电机功率的利用率为X轴，那么Y轴的负载利用率具体来描绘出相关的适应性动态控制图，这个绘制的图片能具体检验液量与电机相互间是否完全匹配。

1.2.1抽油机载荷、扭矩动态控制图

横坐标为扭矩利用率，纵坐标为负载利用率，如图1。

抽油机严重欠载区：扭矩利用率0-20%，负载利用率0-20%。在此范围内扭矩利用率和负载利用率小。

抽油机缓调欠载区：扭矩利用率21-40%，负载利用率0-50%；扭矩利用率0-20%，负载利用率21-50%。在此范围内扭矩利用率和负载利用率较小。

抽油机缓调低扭区：扭矩利用率0-20%，负载利用率51-110%。在此范围内扭矩利用率小。

抽油机合理区：扭矩利用率21-95%，负载利用率51-95%；扭矩利用率41-95%，负载利用率21-50%。在此范围内扭矩利用率和负载利用率合理。

抽油机缓调低载区：扭矩利用率41-110%，负载利用率0-20%；在此范围内负载利用率小。

1.2.2抽油机电机动态控制图

横坐标为功率利用率，纵坐标为负载利用率，如图2。

电机严重欠载区：功率利用率0-20%，负载利用率0-20%。

电机缓调欠载区：功率利用率21-40%，负载利用率0-50%；功率利用率0-20%，负载利用率21-50%。

电机缓调低功区：功率利用率0-20%，负载利用率51-110%。

电机合理区：功率利用率21-95%，负载利用率51-95%；功率利用率41-95%，负载利用率21-50%。

电机缓调低载区：功率利用率41-110%，负载利用率0-20%。

1.2.3抽油泵适应性动态控制图

抽油泵动态控制图的绘制：横坐标为泵效，纵坐标为沉没率，如图3。

低效区：泵效0-20%，沉没率0-40%；泵效20%-30%，沉没率0-30%。

检泵区：泵效0-20%，沉没率40%-100%；泵效20%-30%，沉没率70%-100%。

下调参数区：泵效30%-70%，沉没率0-20%。

上调参数区：泵效30%-80%，沉没率70%-100%。

待落实区：泵效80%以上，沉没率0-50%；泵效70%-80%，沉没率0%-30%。

自喷区：泵效80%以上，沉没率50%-100%。

合理区：泵效30%-70%，沉没率20%-70%；泵效20%-30%，沉没率30%-70%；泵效70%-80%，沉没率30%-70%。

1.2.4泵挂深度动态控制图

合理正常生产的抽油机井，进入泵筒流体通过活塞运动举升，油套环形空间内流体由于重力分异，一般形成3段：气段，含气油段，含气油水混合液段。抽油机井合理泵挂深度应保证泵吸入口在油套环形空间的油水界面处。通过运用沉没率和含水建立平面直角坐标图，基本反映抽油机井目前井下生产状况，以及泵挂深度是否合理。

泵挂深度动态控制图的绘制：横坐标为含水，纵坐标为沉没率，如图4。

上提泵挂区：含水90%-100%，沉没率50%-100%。

高含水区：含水95%-100%，沉没率0-10%。

低含水开发区：含水0-60%，沉没率60%-100%。含水低、沉没率高，可上调参数。

加深泵挂区：含水0-60%，沉没率0-20%。含水低、沉没率低，在地面设备允许的条件下，可加深泵挂。

合理区：含水0-90%，沉没率20%-60%；含水60%-90%，沉没率60%-100%；含水60%-95%，沉没率0-20%；含水95%-100%，沉没率10%-20%；含水90%-100%，沉没率20%-50%。

2结语

在下步工作中，对高含水开发后期的分析参数选择、区域划分和界限制定还需一定的理论依据。

参考文献：

[1]杨帆.抽油机井举升工艺适应性分析系统的研究与应用[J].化学工程与装备.2014.

[2]张亚军.油井修井作业环保清洗装置[J].中国设备工程.2018.

[3]冯微.对抽油机井举升工艺适应性的分析[J].化学工程与装备.2016.

作者简介：

孙娉（1985.11-），女，河北衡水人，中国石油大学（华东）石油工程学士，单位：大港油田第五采油厂工艺研究所，研究方向：油气田开发。