有桿泵油井工況診斷分析與優參提效策略

董軍　劉家軍

[摘 要]“油井工況管理是一項基礎工作，工況管理必須從基層推進。”隨著開發的不斷深入，研究井區地層壓力低，注水見效程度差，部分油井動液面降低，產量減少導致抽油泵效降低，系統效率降低，能耗升高。改善油井工況，提前做好預優化設計是關鍵，確保工況優化、參數調整更富有針對性。對高沉沒度油井，重點優化油井泵掛深度，減少管桿泵偏磨，延長油井檢泵周期。對低液低含水區塊，實施油井間開，使得油井處于合理區，達到節能降耗、減輕磨損的目的。

[關鍵詞]有桿泵油井工況；舉升方式；參數優化設計；抽油機井宏觀控制圖

中圖分類號：TU967 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）20-0396-01

研究井區油藏具有砂體零散、連通性差、油層薄、縱向跨度大等特點，目前以有桿泵抽油舉升方式開發。由于研究井區油藏壓力降低，出現部分油井產量下降，當前生產工藝參數不合理等問題。本文繪制出該區抽油機井宏觀控制圖模板，診斷出油井工況，建立并優選單井流體物性、多相流井筒壓力擬合模型，擬合出符合生產實際的IPR和TPC曲線，利用節點分析得出泵徑和下泵深度是主要敏感生產參數。定產量參數優化設計結果給出參數偏大區8口油井調整后的沖程、沖次、泵徑、泵掛等井下參數，將工況不合理井調整至工況合理范圍，將參數偏大區油井平均泵效由優化前提高15.8%，并在現場應用后產液量及泵效增加，提高了油井系統效率，降低了噸液單耗，達到降本增效開發效果。

1 地質概況

研究井區各個砂組內部油水間互，關系復雜，平面上油層變化快，連續性差，單砂層單獨成藏，極為分散，具有“一砂一藏”特征。油藏主要受物性好的單砂體控制。單個油層厚度一般小于3m，且縱向跨度大，儲層孔隙度為28. 45%，滲透率為271.25mD，為中高孔、中滲特征。研究井區地面原油密度0.835g/cm3，粘度（500C）4.0-5.27mPa·s。地層水型為NaHCO3型，井區均為有桿泵采油。

2 工況診斷

研究井區合理區油井16口，參數偏大區油井8口，其平均日產液量低2.2t/d，平均泵效只有12.11%，，需要重點對該區油井參數調整，發揮油層潛力。另外斷脫漏失區油井共10口，參數偏小區油井共1口，待落實區油井共2口。

3 參數分析

針對研究井區參數偏大的8口井進行優化設計，以參數偏大區A井為例，對其進行工況分析及參數優化設計。通過強化全過程管控，結合區塊特點和單井生產難點，探索實施‘單井措施管理卡，明確列出油井的動靜態基礎數據、作業井史、憋壓情況、沉沒壓力與泵效、管理難點和應對措施，使一線員工可以參與到工況管理活動中。

3.1 油井基礎數據

A井油層中部深度1532m，油藏壓力10MPa，目前該井油層供液能力不足，動液面1341m，泵掛深度1400m，日產液1. 8t/d，含水率49%，泵效11.2%。

3.2 擬合模型優選

流體物性中原油溶解氣油比和體積系數擬合選用模型，井筒多相管流擬合采用Mukherjee-Brill模型進行計算。A井為一單層油藏的垂直井，通過給定產量的Vogel模型擬合計算出該井IPR流入動態曲線，由目前抽吸參數計算出該井TPC流出動態曲線，擬合得到協調點產液量1. 87t/d，與實際產液量1. 8t/d相差0.07t/d，相對誤差3.9%，說明軟件模擬結果與目前生產情況吻合，符合該井的生產實際。

3.4參數敏感分析

3.4.1 參數-產液量

沖程從1m增加到6m，產液量從1.55t/d增加到1.9t/d。目前該井沖程3. 0m，再增加沖程對產液量增加很小，說明該井沖程參數合理。沖次從3/min增加到12/min，產液量從1.85t/d到1.89t/d，增加幅度很小，基本無變化。目前該井沖次4/min，再增加沖次對產液量增加很小，參數合理。

3.4.2 泵徑一產液量

泵徑從28mm增加到44mm，產液量1. 85t/d到1. 88t/d，增加幅度很小，基本無變化。目前該井采用38mm整筒管式泵生產，若減小泵徑，采用28mm泵生產，基本不影響產液量，說明該井泵徑參數偏大，需要優化。

3.4.3 泵掛一產液量

下泵深度從1000m增加到1600m，產液量從1.69t/d增加到1.91t/a，產量增加較大。目前該井油藏中深1532m，泵掛1400m，增加泵掛產液量增加幅度很小，說明目前泵掛參數基本合理。

3.5 優化設計結果

按照參數設計步驟，將8口參數偏大油井根據目前生產參數建立模型，擬合優化，通過參數偏大區油井參數優化設計結果可以看出，抽油泵泵徑由36mm降低到28mm，沖次由4/min降低到3.1/min，沖程基本不變，平均泵掛由1400m增加到1520m，平均泵效由優化前12.11%提高到27.92 %，提高幅度15.8%。優化后工況符合參數合理區范圍。

4 現場實施情況

要發揮油藏潛力，就需要對區塊油井進行生產參數優化設計、調整工況，以達到提高產量、改善開發效果、節能增效的目的。通過制作日度工況的預警模板，可自動繪制模擬抽油機井日度宏觀控制圖，不僅可以提前30小時了解油井狀況，及時針對泵效大于100%、轉周新開、合理區和待落實區油井的異常數據，密切跟蹤。對研究井區敏感參數調整后，單井平均日產液量由2.2t/d上升至2.53t/d，日產油量由1.45t/d增加到1.58t/d，并提高了泵效4.3%和系統效率，降低了噸液單耗，達到了降本增效的目的。

5 認識與建議

優化工況分區邊界條件，滿足油井工況評價需要。根據各種參數對泵效的影響趨勢以及合理沉沒度的控制，結合原油物性和生產狀況，確定適合于油井邊界條件；建立完善分油藏圖版，滿足不同油藏要求。常規油藏：邊界條件的確定，流體物性一般取平均值，桿管組合、生產參數按數據進行確定，。稠油油藏、高油氣比油藏以及低滲油藏工況圖邊界條件的確定，流體物性、桿管組合、生產參數油田或區塊平均值，潛力線確定主要根據沉沒壓力對泵充滿程度影響的計算結果調整；形成工況圖版系列。在原有工況控制圖版基礎上改進完善形成抽油機圖版、電泵圖版和水井圖版，滿足不用生產井要求。通過抽油井工況診斷準確反映了研究井區油井的實際生產情況，利用生產參數敏感性分析為抽油井井下工藝參數的調整提供了科學的依據；參數優化結果明確現場施工參數，調整后油井產量增加，泵效和系統效率提高，改善了油藏的開發效果。

參考文獻

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