某区块抽油机井泵径及泵挂深度的优化选择

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  [摘 要]本文通过对某区块抽油机井泵径类别进行统计,针对不同泵径下产液量的不同,确定出适合该区块抽油机井的合理泵径。同时对泵效和流压、产液量和流压之间的关系系统地进行数据回归分析,从而优选出合理的泵挂深度;提高油井系统效率,达到采油工艺的最佳匹配。
  [关键词]泵径;泵挂深度;流压
  中图分类号:F426.22 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)23-0014-01
  1、前言
  某区块自1970年投入开发以来,经过多次加密调整,目前采油井456口,其中抽油机井421口井,占总井数92.3%。通过对油藏工程和采油工程的有机结合,充分利用开发过程中取得的数据资料和各项试验结果,采用合理的泵径,泵挂深度,以及杆管匹配,有效地提高了采油方案设计的经济效益。
  2、合理泵径的确定
  抽油泵的泵径可根据生产能力和生产实际确定,表1列出了不同泵径在泵效30-50%的实际产液量。
  由表看出,四种抽油泵在泵效40%时,实际排量在4.6-74.4m3/d之间,可以满足单井产能(5.7-14.1t)的需要,初步选定Φ38抽油泵。
  3、合理泵挂深度的确定
  1、确定合理沉没度
  沉没度的大小要根据气油比的高低,原油进泵所需的压力来决定[1],油井沉没度在满足原油进泵需求的基础上适当增大,以增大泵吸入口的压力,提高泵效,根据该区块的实际,沉没度设计为300m。
  2、确定合理流压
  油井的生产要求在合理的生产压差下才能求得最佳的产量[2],由于生产压差取决于地层压力与井底流压,而地层压力在注水补充地层能量的基础上,一般维持在相对平稳的状态,从而合理的井底流压直接影响油井的产量,以该区块基础井为例,结合现场生产数据,绘制了流压—产液,流压—泵效曲线图,如图1:
  由图中可知,泵效和流压成四次多项式关系,日产液量与流压成四次多项式关系,在目前开发形势下,当流压为4MPa时产量和泵效达到最大。
  3、确定合理泵挂深度
  泵挂深度主要由套压,沉没度和油层中部深度決定,由公式表达如下[1][3]:
  Hp=Hm-(Pwf-Pc-Pg)×106/pg+Hh
  式中:Hp-泵挂深度,m;
  Hm-油层中部深度,m,取该区块平均油层中部深度1023m;
  Pwf-流压,Mpa;
  Pc-套压,Mpa,取该区块平均套压0.38;
  Pg-气柱压力,Mpa;
  Hh-沉没度,m;
  p-液柱密度,kg/m3,这里经过折算,取液柱平均密度为0.85×103kg/m3;
  g-取9.8N/kg.
  计算得出的泵挂深度为:Hp=890m,为能满足一定的加深泵挂的需求,确定泵挂下至930m。
  4、结论
  通过对泵挂深度与流压、套压、沉没度关系的对比分析,可以看出,抽油机井合理下泵深度的确定可根据其与流压、套压、沉没度关系,针对不同井的生产特点,以提高系统效率为目标,充分考虑冲程、冲次、理论排量、泵效等相关因素在内,最终达到采油工艺的最佳匹配。
  参考文献
  [1] 张琪.采油工程原理与设计[M].中国石油大学出版社,2006.
  [2] 万仁溥.采油工程手册[M].石油工业出版社,2000.
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