抽油机与螺杆泵采油方式优选

抽油机与螺杆泵采油方式优选

周敏杰

大庆油田有限责任公司第六采油厂第一油矿黑龙江大庆163000

摘要：对于不能自喷的油井，在油田开采过程中，尤其是对开采进行到中后期时，气举采油法和深井泵采油法是将原油举升到地面必不可少的采油方法，也叫做机械采油，想要使油气井想要更大得经济效益，首先要解决的问题在于机械采油的方式方法是否选择得当，由于多种采油方式都具有各自的有点和缺点，根据多方面的因素的综合考虑和总结，如何能为油井选择正确的机械采油方式主要的影响原因有如下几点，以模糊数学方法为理论指导以及螺杆泵所估计带来的利益总体计算，综合各方面因素，使采油方式合理化进行，从而带来最大的采油经济效益。

关键词：采油方式；机械采油；经济效益

引言

机采方式是油田开采进入中后期的必要举升手段。近年来，随着大庆油田老区块开发的不断深入，油田含水率迅速上升，开发经济效益逐年下降，剩余未动用储量绝大部分是有效厚度较小、储量丰度较低的难采储量。目前，企业在资金紧张、降低基本建设投资和控制生产成本的情况下，对于老区块应何时改变采油方式，才能延长油田的经济开采期;新区块如何根据其地质条件，选择最佳的举升方式，使油田获得更大的经济效益，是企业面临的新问题。在分析和评价机采方式适应性时，过去主要基于经验和定性描述来选择机采方式，而且缺少相关能耗数据的支持，具有一定的主观性和随意性，难以作出机采方式的最优决策.

1抽油机和螺杆泵经济效益理论基础

在实际采油生产过程中，油田生产会受到各种因素的影响，难以建立完全准确的数学模型，各种因素的影响程度往往是模糊的，难以进行准确的定量计算。因此应用模糊建模的方法建立抽油机和螺杆泵两种采油方式的综合评价模型。采油方式选择中应该考虑的主要因素。任何工艺和设备的选择都应该将设备的功能性要求考虑在内，还需要考虑方案的经济性、可靠性以及相关生产要求，尤其应该注重对采油方式经济效益的评价。在当前的采油生产中，举升法的应用较多，其能够有效挖掘油井的潜能，在经济性、技术先进性上的优势比较突出。在实际采油方式的选择中，应该考虑油井产液量、下泵的深度、井眼狗眼腿度、井斜角、含砂量、含蜡量、井液黏度、油气比、操作人员的技术水平以及维修能力、无因次费用等。

2影响机械采油方式的主要因素的各项对比

每一项生产工艺和设备的选择都是必须要考虑其功能性、可靠性以及相关性，机械性采油方式所产生的经济效益问题也不例外。举升方法能作为首选的因素在于能够发挥油井潜在产能的生产可行性，经济合理性以及技术先进的举升手段。当我们在选择采油方式的时候通常会考虑道的一些因素包含：油井的产液量、下泵深度、井眼狗腿度、井斜角、含砂量、含蜡量、井液粘度、生产汽油比、操作人员的技术水平和维修能力以及无因次费用，这些因素都是我们在选择机械采油方式当中所常常考虑到的一些因素。实例应用:以下将某X井作为案例并将其方法的计算过程以及结果进行详细的介绍。X井的基本参数为：产量96立方米每天，下泵深度为1054.8米，狗腿度以及井斜角均为0，井液含砂为0.05%，原油含蜡为0.09%，井液的粘度为200mpaS，生产的汽油比为64m3/m3，井液含水率为40%。其中抽油机和螺杄泵两种采油方式的一些投资以及生产的费用为直接投资包含：机（抽油机18.8万、螺杆泵8万）、杆（抽油机3.42万、螺杆泵3.42万）、泵（抽油机1.45万、螺杆泵13.75万）、管（抽油机4.7万、螺杆泵4.7万）、场地（抽油机0.5万、螺杆泵0.5万）、采油树（抽油机0.9万、螺杆泵0.9万）、装机费（抽油机1万、螺杆泵1万）、地面管线（抽油机9.8万、螺杆泵9.8万）、其他费用（抽油机1.8万、螺杆泵1.8万）由此直接投资中抽油机需要42.37万元，螺杆泵需要43.87万元。在经营当中支出：能耗（抽油机53.7万、螺杆泵41.6万）、维护费用（14.87万、螺杆泵10.2万）、作业（抽油机23.35万、螺杆泵23.35万）、工资（抽油机2万、螺杆泵2万）、管理费用（抽油机8万、螺杆泵8万）、其他费用（抽油机3万、螺杆泵3万）在经营当中抽油机共计104.85万、螺杆泵共计88.15万，因此在整个项目中抽油机的总费用为147.22万元、螺杆泵的总费用支出为132.02万元。X井在预测的开发期阶段（10年）的总的产量为0.07932万吨，那根据目前市场上的油价100元/吨，由此根据各项数据利用模糊数学的综合评判原理，由此可计算出X井采用抽油机和螺杆泵进行采油方式的目标函数值分别为0.773和0.878，综合各种数据可以得出结论选择螺杆泵进行开采为最优方案。

3模糊评价法的基本原理

模糊评价法是一种利用集合论和模糊数学理论将模糊信息数值化以进行定量评价的方法，因此该方法是一种模糊综合决策的数学工具。在现实生活中除了确定现象和随机现象外，模糊现象是普遍存在的[[37]。所谓模糊现象是指事物的内涵明确但事物的外延不明确，换句话说，是指事物的“边界”不清楚，模糊评价法针对具有模糊特征对象的评价非常适合。模糊数学是基于模糊集理论。模糊集的概念与古典集非此即彼的概念相对应，描述没有明确、清楚地定义界限的集合。是用数学方法研究和处理具有“模糊性”现象的数学。这里所谓的模糊性主要是指客观事物的不分明性和不确定性，其根源在于客观事物的差异之间存在着中间过渡。例如机采方式优选中的“好与坏”，机采方式优选中涉及到各种经济费用的“多与少”等，都难以划定明确的界限。如果用精确数学进行机采方式的优选，结果或者是“好”或者是“坏”;如果用精确数学来判断机采方式优选中涉及到的各种经济费用，结果或者是“多”或者是“少”。这样的定性表述显然不适用于机采方式的优选以及对机采方式优选中涉及到的各种评价指标的准确描述。在研究对象无法用经典数学予以精确的数量描述的情况下，模糊数学的理论和方法显示出了其优越性。机采方式的选择是由多种因素共同决定的，符合模糊评价的基本原理。因此，本文应用模糊评价法对抽油机、螺杆泵机采方式进行优选。依据模糊数学理论需要确定的问题主要有:首先是模糊评价数学模型即机采方式优选目标函数的建立、其次是目标函数矩阵的确定和计算。

4螺杆泵的优点

随着油田采油事业的高速发展，油田中稠油、含砂、含气井的数量不断增加，对螺杆泵采油的应用越来越多。螺杆泵采油技术非常适合在高黏度、高含砂、油气比大的油井中进行开采使用，也非常适用于水驱采油井的后期开采使用，在传输高黏度、高含水以及高含砂的原油井中非常适用。1）?减少对设备的投资与传统的潜油泵和游梁式抽油机相比，螺杆泵结构更加简单，生产成本也相对较低。2）泵的开采效率比较高可以起到有效的节能环保作用。螺杆泵是依靠螺旋空间来进行抽油的，流体在井筒中是连续垂直流动的，可以有效增加流体的压能和位能。在应用过程中，泵容积效率可以达到90%左右，是一种非常高效的生产方式。3）抽油泵的实际应用抽油泵容易受到井内气体的影响，会严重影响到泵的生产，螺杆泵则不会。因此，非常适合应用在油气混输工程中，避免井内气体对泵效的影响。

结语

通过对机械采油方式的研究与探索，从抽油机的正确有效的选择方式上和有效的装备建设和安装上，进行对油田开采的的最大的经济效益的分析，和对螺杆泵的优缺点分析以及影响机械采油的主要因素等多方面的数据分析，充分说明对于油田的开采，机械采油的方式方法很重要，在这开采过程中油田开采是否或得更多的效益起到了决定性的作用。通过和理由的选择机械采油的方式方法，有效地发挥机械采油设备的最大作用，从而实现采油方式的最大优化和油田开采的最大效益。

参考文献:

[1]张琪.采油工程原理与设计[J].中国石油大学出版社,2006.

[2]阳鑫军.利用等级优化方法优选采油工艺方案[J].天然气探勘与开发,2004(3).