一種有效提高電潛泵舉升稠油效率的方法在Q油田的應(yīng)用

郝曉軍 彭良群 周日

摘 要：Q油田屬于典型稠油油田，利用電潛泵開(kāi)采稠油，開(kāi)采效果較差。通過(guò)對(duì)Q油田典型井的分析，建立了不同含水情況下井液粘度變化情況，對(duì)不同粘度情況下電潛泵舉升稠油效率進(jìn)行了研究并修正了電潛泵特性曲線。提出通過(guò)優(yōu)化電潛泵結(jié)構(gòu)，利用自由氣降低進(jìn)入電潛泵井液粘度提高對(duì)稠油的舉升效率。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)典型井的試驗(yàn)，進(jìn)一步論證了方法的可靠性。并建議為了提高電潛泵舉升稠油的效率，對(duì)于Q油田其它粘度較大的生產(chǎn)井，應(yīng)盡可能通過(guò)不分離電潛泵吸入口處的自由氣來(lái)降低粘度。

關(guān)鍵詞：電潛泵揚(yáng)程特性曲線；電潛泵舉升稠油效率；井液粘度

Q油田是渤海灣一個(gè)典型的稠油油田，目前都采用電潛泵開(kāi)采，電潛泵設(shè)計(jì)最初主要應(yīng)用于水井，后期隨發(fā)展逐步應(yīng)用到油井，但目前電潛泵系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)時(shí)均使用水為介質(zhì)測(cè)試電潛泵特性。油井實(shí)際生產(chǎn)時(shí)往往油氣水同出，井液粘度于水的粘度差異非常大，導(dǎo)致電潛泵在實(shí)際工作時(shí)理論設(shè)計(jì)情況無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)情況，從而影響油井預(yù)期產(chǎn)量，無(wú)法達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

以Q油田典型井B31井為例通過(guò)對(duì)其生產(chǎn)情況進(jìn)行深入分析，得出了理論生產(chǎn)情況與實(shí)際生產(chǎn)差異所在，并建立了電潛泵舉升稠油的效率的計(jì)算公式，并提出通過(guò)利用自由氣以提高電潛泵舉升稠油效率，改善油井開(kāi)發(fā)效果。

1 電潛泵舉升稠油效率計(jì)算

1.1 粘度對(duì)電潛泵影響

潛油電泵的能量損失主要包括：流動(dòng)損失、容積損失和機(jī)械損失三部分，其中流動(dòng)損失和容積損失占了主要部分。一般情況下廠家提供的電潛離心泵特性曲線都是以水作為介質(zhì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而進(jìn)入泵腔內(nèi)的井液與水相比，粘度差異較大，是在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生流動(dòng)損失的根本原因。

1.2 電潛泵舉升稠油效率計(jì)算

電潛泵舉升稠油效率可理解為同排量情況下，實(shí)際提供揚(yáng)程與理論提供揚(yáng)程之比，可定義為：

公式中H1為實(shí)際提供揚(yáng)程，H水為水介質(zhì)測(cè)試揚(yáng)程，電潛泵廠家會(huì)提供相應(yīng)的水介質(zhì)測(cè)試的電潛泵特性曲線，只要確定出實(shí)際生產(chǎn)時(shí)提供揚(yáng)程H1就可以確定稠油舉升效率Z值。實(shí)際生產(chǎn)時(shí)提供揚(yáng)程與產(chǎn)液量，井液粘度都有很大關(guān)系，可以參考相關(guān)類似流體物性油田測(cè)試數(shù)據(jù)。

S油田與Q油田流體物性相近，使用的電潛泵廠家相同，其研究過(guò)相關(guān)電潛泵與粘度相關(guān)測(cè)試實(shí)驗(yàn)，回歸的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系公式為：

公式中A，B，C，D均為常數(shù)，μ為粘度。可見(jiàn)只要確定了A，B，C，D就可以得出電潛泵舉升稠油效率情況。

電潛泵在實(shí)際工作中舉升的是動(dòng)液面以上的液體，提供的揚(yáng)程可以等效理解為：提供揚(yáng)程=動(dòng)液面深度+摩阻引起的損失+井口油壓，可見(jiàn)對(duì)于相同動(dòng)液面，相同液量，不同含水情況下，油壓的變化主要由摩阻和提供的揚(yáng)程引起。電潛泵檢泵作業(yè)時(shí)要進(jìn)行洗壓井作業(yè)，檢泵初期井筒里都是壓井液含水率100%，然后突降到正常生產(chǎn)情況。這一含水恢復(fù)階段，引起摩阻的液體是水，B31井下入的是3.5英寸油管，在流體性質(zhì)為水低液量情況下摩阻非常小，可以忽略，因此油壓變化情況主要是由于提供揚(yáng)程變化引起。根據(jù)舉升效率公式，不同粘度下情況為：

不同含水情況下粘度已知，Z1-Z2可用相同液量，相同動(dòng)液面，不同含水情況下，油壓的變化率來(lái)表述及Z1-Z2=（P1-P2）/P1。選取含水恢復(fù)階段滿足要求數(shù)據(jù)帶入公式及可求出常數(shù)A，B，C，D。最終確定該井舉升稠油效率公式為：

2 B31井實(shí)例分析

B31井井下機(jī)組參數(shù)為：排量120方，揚(yáng)程1200米，其在日產(chǎn)液45方時(shí)，含水率31.9%時(shí)，泵吸入口處井液粘度為195cp，計(jì)算其稠油舉升效率為54.6%，其在此情況下實(shí)際提供揚(yáng)程875米。目前未達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量主要原因?yàn)殡姖摫锰峁P(yáng)程不夠，導(dǎo)致生產(chǎn)情況異常。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

電潛泵結(jié)構(gòu)由四大部分組成，分別為電潛泵，油氣分離器油，保護(hù)器和電機(jī)。其中油氣分離器對(duì)游離自由氣具有分離功能，使進(jìn)入泵腔液體不包含自由氣。

通過(guò)利用相關(guān)軟件計(jì)算，不同含水情況下含氣與不含氣電潛泵吸入口處井液粘度情況如圖1所示：

根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析，相同含水情況下，對(duì)于Q油田此種流體物性井液，含氣粘度要比無(wú)自由氣粘度小20-40厘泊。于此相應(yīng)電潛泵舉升稠油效率要提高6%。

根據(jù)B31目前情況主動(dòng)進(jìn)行檢泵作業(yè)，對(duì)電潛泵機(jī)組選型進(jìn)行優(yōu)化，用吸入口短節(jié)替換油氣分離器。

作業(yè)后生產(chǎn)情況得到極大好轉(zhuǎn)，產(chǎn)液量，產(chǎn)油量都極大提升，見(jiàn)表1。

4 總結(jié)

通過(guò)系統(tǒng)的對(duì)電潛泵舉升稠油效率影響因數(shù)的分析，找到了提高效率的有效方法，對(duì)其它采用電潛泵開(kāi)采稠油油藏的油井提供了可靠的借鑒方法，通過(guò)對(duì)不同含水階段電潛泵舉升稠油效率的預(yù)測(cè)，可以指導(dǎo)電潛泵選型優(yōu)化，提高產(chǎn)量取得效益。

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作者簡(jiǎn)介：

郝曉軍（1980- ），男，漢族，籍貫：內(nèi)蒙古烏蘭察布市。畢業(yè)于成都理工大學(xué)，現(xiàn)從事油藏動(dòng)態(tài)分析工作。