油井產液量影響因素分析

王小強

（西安石油大學機械工程學院，陜西 西安 710065）

1 油井產量理論分析

油井的實際產液量，也稱地面實際產液量，是井口所產原油經過脫氣處理后的產量，記作 Q,其算法為

其中：Qth為油井的理論產液量，m3/d；ηp為排量系數，也稱泵效;S為懸點沖 程，m;N為沖次，min-1；D為泵徑，m。

油井的產液量變化很大一部分取決于泵效的影響，在實際的生產中，可以根據采集到的地面功圖分析對應油井的泵況信息，最終歸結為影響泵效的因素：沖程損失、充滿程度、漏失程度。可得到泵效的表達式ηp=ηsηcηl。 其中 ηs是柱塞沖程系數，是柱塞沖程 Sp與光桿沖程 Sr之比，即ηs=Sp/Sr，反映沖程損失的程度。柱塞沖程小于光桿沖程是造成泵效小于1的重要因素，抽油桿柱和油管柱的彈性伸縮愈大，則泵效就越低。一般情況下，會導致抽油泵理論產液量損失10%左右。ηc是泵筒充滿系數，是柱塞的有效沖程Spe與柱塞的沖程Sp之比，即ηc=Spe/Sp，反映泵筒內的充滿程度，即充滿度，可以從測取的功圖中計算出。ηl是泵的漏失系數，反映抽油泵的漏失程度，即 ηl=（Vp-ΔVp）/Vp，其中 Vp為井下排液體積，ΔVp為漏失的體積，這兩個參數都是根據一個抽汲周期內的Spe計算得到的。目前國內普遍認為由于抽油泵為間隙滑動密封，3%～5%的漏失將會起到很好的潤滑作用，能夠延長抽油泵工作壽命。這些系數會直接對油井泵效產生影響，進而會影響到產液量的結果。

2 產液量影響因素分析

2.1 高壓物性參數的影響

原油高壓物性參數是確定油田開采方式、計算油田儲量、選擇油井工作制度的基礎。常用的物性參數主要包括溶解汽油比、飽和壓力、壓縮系數、體積系數和粘度。與油井產量相關物性參數關聯公式如下：

式中：ρm——液體密度；B——體積系數；D——泵徑；S——有效沖程；n——抽油機的沖次。

由于地下原油到達地面后，因壓力、溫度降低，溶解氣從原油中脫離出來，原油密度變大，體積變小，粘度變大。所以井口產液量并不等于抽油泵的井下排液量，在井口產液量的轉算過程中，原油體積系數和密度等物性參數有很大的影響。

其中,地面油密度比較容易獲取,選取某油井，分析得出地面油密度與地下油密度建立一定的線性關系,同樣體積系數也可建立類似的聯系，可在不同的油區建立類似的參數求取模式。地下油密度和體積系數的求取對功圖量液的精確度提高有重要的影響。針對某一特定油井，高壓物性參數之間具有一定的相關性，在計算其它油井時可以利用這一相關性的方法進行物性參數的預測，從而為油井產量的計算提供相關的系數。

2.2 動液面的影響

動液面參數直接反映地層的供液情況及井下的供排關系，動液面較低，則容易出現供液不足，嚴重出現空抽現象。油井供液能力不足，使油井產量下降，功率利用率降低。動液面的變化會直接影響到沉沒度的變化。沉沒度過小,自由氣可能脫離而吸入泵中,影響抽油泵的排量系數,從而影響泵效，直接影響到油井的產液量；沉沒度過大,自由氣對泵工作的影響減小,但使抽油桿增長,系統總的舉升負荷增大,同時抽油桿和油管的變形加劇,這又會使抽油泵的排量系數降低,影響泵效。因此,動液面會直接影響抽油泵的泵效,關聯油井的產量。

2.3 充滿度的影響

充滿度是指泵在工作過程中被液體充滿的程度。泵的充滿度較高時,供液能力比較充足,泵的排液量較大。油井的供液能力不足時，使油井產量下降，功率利用率低。更嚴重的是，當柱塞下行與液面接觸時，發生“液擊”現象，此時抽油桿柱承受向上的沖擊力，如此往復，容易使抽油桿柱下部發生斷脫，因此應及時調整抽油井工作制度，包括調整抽汲參數及間歇抽油，所以充滿度是影響油井產液量的一個重要因素。

2.4 阻尼系數對功圖計量的影響

阻尼系數直接影響到有桿抽油井動力方程的計算，抽油桿在運動的過程中會產生摩擦和震動，導致一部分機械能轉化成內能或以波的形式輻射出去。阻尼系數代表了抽油桿運動受阻尼影響的大小 ，在功圖量油算法中，根據阻尼系數來排除阻尼影響，以還原真實的井下情況。在國內某油田運用功圖量油技術計算油井產液量時，調整阻尼系數對泵功圖影響的變化，從而直接影響到求解油井產液量的變化。

在逐漸調整阻尼系數時，現場該油井泵功圖顯示有效沖程逐漸減小，經現場驗證，運用功圖量油技術計算的產液量與實際產液量的誤差減小。在抽油井生產過程中，阻尼系數也不是一成不變的，它會隨著油井含水的增加，產出液體的阻尼系數也會發生變化。對于具體油井，可通過試算的方法來確定。

3 結論

功圖量液的產量計算結果會受諸多因素的影響，受到基本的油井數據，現場采集數據的影響，各個區域的油井物性參數不同，會對計量結果精度產生影響；動液面反映油井的供液能力；充滿度的大小為調整油井的工作參數提供依據；確定合理的阻尼系數，使計算的油井產液量與實際產液量誤差減小。

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