油田 抽油机井回压对产液量的影响解析

油田 抽油机井回压对产液量的影响解析

葛春东 杨庆峰 韩建伟

大庆油田有限责任公司 第四 采油厂

摘要：本文以回压对抽油机井日产液量的影响关系为研究对象，把油气层渗流理论、力学理论与现场实验相结合，在参数不变、地层供液能力充足、注水条件稳定条件下，分析抽油机井的井口回压对其日产液量的影响情况，以及回压上升后抽油机井电流的变化情况，得出：回压在0.8 MPa以下时，回压对产量的影响较小，当回压继续升高时，对产液量的影响开始加大；随着产液量级别的提高，当回压上升时，电流随回压上升呈线性增大，且产液量级别越大，电流上升幅度越大。

关键词：回压；产液量；电流

0 引言

杏某开发区于2018年1月份进行了抽油机井回压变化对油井产量的影响情况调查。通过调查了解回压上升对产液量和电流的影响情况及对不同产液量井的影响程度。 按照现场实验要求，选取了20-40t/d、40-70t/d、70-100t/d、100t/d以上四个产液量级别的50口井进行现场调查，选井时兼顾了不同集油管径、井间距离，使调查更具普遍性，并结合当月所测示功图和现场蹩泵情况，确保所选井泵况良好，泵效在40%以上。调查中控制井口回油闸门，分别使井口油压为0.8±0.1 Mpa、1.2±0.1 Mpa、1.5±0.1 Mpa各稳定5 min后量油，分别记录量油时间、油压、电流。调查中回压一直处于波动状态，在最大值和最小值中取中间值。

1 回压上升对产液量和电流的影响分析

1.1在采油过程中，回压的上升必然会影响到油井的产液量，从而影响抽油机的功率和电机的电流，下面用实际的生产数据进行分析。统计30口井的调查数据,当回压由正常上升到0.7MPa、1.1MPa、1.4MPa时，所取产液量、电流的均值变化情况和变化规律见表1和图1

表1 回压变化对产液量、电流影响情况统计表

1.2由图1可以看出，产液量随回压上升的变化规律是：回压上升至0.7 MPa时，产液量变化不大，当回压继续上升时，产液量下降幅度开始增大，平均回压每上升0.1 MPa，产量下降2.2t。也就是说，回压在0.7 MPa以下时，回压对产量的影响非常小，当回压继续升高时，对产量的影响开始加大。分析回压上升时，产量下降主要原因是：一是为使回压上升，控制回油闸门，会导致流体在通过闸板口突变的流断面时，流体的流量减少，流体的能量损失增加，流速减弱，计量间的计量值下降；二是油井回压上升后，使得井底压力升高，井底流压上升，降低了生产压差，油井产量下降，见公式(1)^[1]；三是回压上升后，使得抽油机井在下冲程时，油管内液体对游动凡尔有一定的压力，会导致泵筒内的游动凡尔关闭滞后，流体回流量增加，出液量减少。

1.3在某段实验时间内，对于某一口井来说，流压P_f的变化会导致产量Q_l的变化，地层静压Ps和其它参数是相对不变。电流随回压上升的变化规律：随着回压上升,电流逐渐升高，并且随着回压的增大呈线性增大。平均回压每上升0.1MPa，电流上升0.7A。分析回压上升时电流上升的原因是：回压上升后，抽油机井在上冲程时，作用在泵的活塞上的压力增大，上行载荷增大，电机输出功率增加，因此造成抽油机井在上冲程时的电流上升。同时，由于油井日产液量下降，油套环空内的液面上升，流压上升，使得抽油机井在下冲程时下行阻力增加，下行增加了电机的输出功率，因此造成抽油机井在下冲程时的电流增加。

公式（2）、（3）^[1]表明了井口回压在抽油机上、下冲程中，对悬点载荷所起的作用：

(2)

(3)

式中：Pu、Pd——上、下冲程时的悬点载荷,N; Pbu、Pbd——上、下冲程中井口回压造成的悬点载荷,N; Wr、 ——上、下冲程中作用在悬点载荷上抽油杆柱的载荷,N; W1——作用在活塞上的惯性载荷,N; Iu、Id——上、下冲程的惯性载荷,N; Fu、Fd——上、下冲程中的摩擦载荷,N; Pv——震动载荷,N; Pi——上冲程中吸入压力作用在活塞上产生的载荷,N。

公式（4）、（5）^[1] 为抽油机在上冲程、下冲程过程中所作的功

(4)

(5)

式中：Au——平衡块在上冲程中所需要的功,J;Aw——平衡块在下冲程中所需要的功,J;Amd1、Amd2——在上、下冲程中电机所做的功,J;Ad1、Ad2——抽油杆柱在上、下冲程中对平衡块所做的功,J。

在公式（2）中，我们可以看到，抽油机在上冲程中，井口回压上升增大了上行载荷Pu,因此，在公式（4）中，使得电机对外输出功Amd₁增大。电机对外输出功的增大，又会导致抽油机上电流增大。在理论公式（5）中,可以看到井口回压上升使得抽油机在下冲程中，相当于减轻了抽油杆的自重，使得在下冲程中抽油杆自重做功Ad₂相对减小，电机对外输出功Amd₂增大，抽油机的下电流也增大。

3 回压上升对不同级别产液量井的影响程度分析

表2表示了不同产液量级别的油井，产液量随回压变化而影响的程度。

表2 回压上升时不同产液量井产量变化情况统计表

从曲线中可以看出，随着产量级别的提高，当回压上升时，产量下降的幅度越大。也就是说，对产量的影响程度越大。

表3统计了抽油机电机的电流随回压变化的情况

表3 回压上升时不同产液级别的井上电流变化情况表

4 结论

(1) 回压升高，产液量下降。回压在0.7Mpa以下时，回压对产量的影响较小，当回压继续升高时，对产量的影响开始加大，日产液量逐渐下降。

(2) 随着回压上升抽油机的上、下电流逐渐增大，并且上电流增幅较大。随着产量级别的提高，当回压上升时，产量下降的幅度越大。

(3) 随着产量级别的提高，当回压上升时，上、下电流上升的幅度变化不大。

参考文献：

[1] 王鸿勋,张琪等.《采油工艺原理》.石油工业出版社,.

作者简介：姓名：葛春东，性别：男，年龄：41，，工种：采油工，学历：技校，籍贯：黑龙江省肇东市，单位：大庆油田有限责任公司第四采油厂第四油矿聚杏北七队

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