1、抽油机井举升工艺适应性分析系统的研究摘 要随着聚合物驱油技术的推广应用，抽油机井见聚井数增加，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，日渐暴露出在举升工艺适应性方面的局限。通过对抽油机井举升工艺适应性分析，按照地面设备、生产过程、井下生产过程三种情况，抽油机井举升工艺适应性动态控制，形成抽油机井举升工艺适应性。针对不同区域，调整挖潜，维护合理区，调整治理区，使抽油机井在合理工作制度下生产。 关键词抽油机 适应性分析 动态控制 中图分类号：U231.92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0273-01 引言 我厂抽油机井的机、杆、泵设计参数大部分是
2、90 年代初期完成的。随着含水升高，抽油机井参数匹配需不断完善。通过对地面设备、生产过程和井下生产情况的适应性分析。针对不同区域，运用转、换、调，上提、加深泵挂和补、堵、压、关、酸化、调剖等挖潜措施，对合理区培养、维护，对治理区优化调整，使抽油机井在合理工作制度下生产。 1 抽油机井举升工艺适应性分析系统动态控制和参数的确定 1.1 抽油机井地面设备动态控制参数的选择 能够反映抽油机井地面设备运转的主要特性参数有悬点载荷、曲柄轴输出扭矩、电机实耗功率。 1.2 驴头悬点载荷 驴头悬点载荷是反映抽油机井的工作能力的重要参数之一，也是选型的主要依据，当抽油机工作时，驴头悬点主要承受以下五种载荷，即
3、：1）抽油杆杆柱重； 2）油管内活塞以上液柱重； 3）抽油杆柱和液柱在运转时所产生的惯性载荷； 4）抽油杆柱和液柱在运转时所产生的振动载荷； 5）活塞与泵筒、抽油杆与油管内壁的摩擦，以及抽油杆与液柱、液流与油管内壁的摩擦等。 1.3 减速箱曲柄轴输出扭矩 减速箱曲柄轴输出扭矩是衡量抽油机运转的重要技术参数，其经验公式 M 实际： M 实际 = 30S - 0.236S （Pmax-Pmin） （1） 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% （2） 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
4、矩，单位（KNm） ； 2.1.1.3 电机实耗功率 电机是抽油机的动力装置，实耗功率的大小能反映出电机的工作状况。实耗功率 N 实际： N 实际 = 1.732 Ucos（I 上 + I 下）/2 （3） 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% （4） 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） ； 2 抽油机井地面设备适应性动态控制图的绘制 通过将抽油机井减速箱扭矩利用率和负载利用率作为 X 轴和 Y 轴，建立直角坐标关系，绘制
5、抽油机井抽油机适应性动态控制，可直观检验抽油机井在实际生产过程中，机型同产液量与泵径是否合理匹配。通过将电机功率利用率和负载利用率作为 X 轴和 Y 轴，建立直角坐标系，绘制抽油机井电机适应性动态控制，可直观检验电机同产液量与泵径是否合理匹配。 2.1 抽油泵适应性动态控制图 抽油机井生产过程是油层生产能力和深井泵工况相互影响、协调的过程。抽油机井动态控制是在平面坐标图中描述井底流压与抽油泵泵效之间的关系，是地层供液能力同抽油泵排液能力有机结合。由于目前流压是通过泵吸入压力和油层中深到泵吸入口液柱压力计算得到的。在套压合理的条件下，应用沉没率（沉没度/泵深100%）替代流压，相比更直观反映油层
6、供液能力。 2.2 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（动液面至井口） ，含气油段（泵吸入口至动液面） ，含气油水混合液段（油层中部至泵入口）。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（这里所指吸入口油水界面，不是明显分界面，而是一段从高含水油气混合物到低含水油气混合物的过渡段） 。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。 3 抽油机井举升工艺适应性分析系统的自动化处理 为推广扩大抽油机井举升工艺适应性分析的应用范围，适应数字
7、信息化需要，提高工作效能，先后应用 EXCEL 电子表格和 VFP 数据库编程软件编制了抽油机举升工艺适应性分析系统具有操作环境简单，操作易学、方便的特点。 3.1 抽油机举升工艺适应性数据库结构 抽油机举升工艺适应性数据库在现有机采月报数据库的基础上，增加 6 个字段（时间、设备适应性、电机适应性、生产适应性 1、生产适应性 2、井下适应性） 。 3.2 分析系统应用计算机编程的主要技术及思路 抽油机井举升工艺适应性分析系统编程采取两套方案：第一套方案是应用 EXCEL 电子表格自动筛选和图表功能，将单井数据按区域划分，形成散点图。这套方案由于存在可视化操作界面差、操作复杂、系统不稳定等缺陷
8、，目前主要采用第二套方案，即应用 VFP 数据库编程软件，直接应用机采数据库，通过对机采数据库的处理达到预期目的。 4 抽油机井举升工艺适应性分析系统的现场应用情况 抽油机井举升工艺适应性动态控制图是抽油机井总井数根据单月数据统计的。相对时间而言是静态的。为了连续观测抽油机单井举升工艺适应性变化情况，引入抽油机单井措施跟踪图表，提高适应性动态控制图的监测和措施后的跟踪功能，加强了措施的针对性和可靠性，完善了适应性控制“动态”的含义。 5 结论 （1）抽油机井举升工艺适应性分析系统的应用，提高了工程技术人员工作效能和数据的准确性。 （2）抽油机井应该系统使用过程简洁，可直观诊断管理区域内抽油机井地面、井下生产过程中存在的主要问题和需采取措施，可对抽油机井动态治理和维护提供依据。 （3）应用数据库和计算机辅助工具，进一步提高了使用效率和数据准确性，可适应油田发展的需要。 参考文献 1胡博仲：大庆油田机械采油配套技术 ，石油工业出版社 作者简介 韩艳巍（1974.04.29） ，女，籍贯黑龙江省木兰县人，2006 年毕业于东北石油大学，现从事油藏开发研究工作。
