有杆泵抽油井抽空控制技术综合评价试验

王东 张洪江（辽河油田公司油田节能监测中心）

有杆泵抽油井抽空控制技术综合评价试验

王东 张洪江（辽河油田公司油田节能监测中心）

“抽空控制”对于陆上老油田的有杆泵抽油井的增效节能作用已经被广泛认同，但是要进行全面的准确的技术评价还有许多问题需要解决。按照国家行业标准对油井进行系统效率的测试会受到实际生产环境的许多约束。进入中后期的有杆泵抽油井在生产特性上具有不稳定性，如产量不稳定，气油比和水油比不稳定，油井产液的黏度也不稳定，而单井日产量的计量通常采用计量分离器，只能按某一时间段的产量来推算，造成误差很大，采用流量计进行连续计量会受到油井产液气体含量变化的影响。为了能确切地评价抽空控制技术和装置对低产有杆泵抽油井的作用，采用井旁安装小容积地罐进行产量计量，取得了更为可靠的评价效果。

抽油井 抽空控制 试验评价

1 试验井及区块的基本情况

试验所选井1-42-027是位于杜66块东南部采油作业一区16＃站的一口油井。油田节能监测中心于2007年9月4日~9月6日和9月19日~9月21日分两次在该油井进行综合评价测试。该块于1986年投入吞吐开发，截止目前，杜66南部油井总数71口,开井59口，日产液168t、日产油51t、综合含水70%，平均单井日产油0.9t/d，单井日耗电量为230kWh。由于区块油品为普通稠油，采用蒸汽吞吐开发，吞吐周期达到12周期,地层压力只有1.1 MPa，低效、负效益井逐年增多。该井8月份累积生产744h，累积产液118.6t，产油70.5t，平均日产液3.33t/d，日产油2.27t/d。油井动液面1038m，沉没度52.1m，示功图为供液不足，见图1。

图1 试验井示功图

2 抽空控制的基本原理[1]

抽空控制生产是有杆泵抽油井进行科学间歇抽汲的生产模式，其主要原理是根据抽油泵的充满度变化为确定间歇模式的主参量，现场模拟传感器信号通过数字化的数据采集接口输入到抽空控制器，抽空控制器采用独特的软件编程将载荷和光杆冲程随时间的变化曲线进行处理，直接反映井底抽油泵的充满程度，直观和精确地表达了抽油泵内液体的充满程度随抽汲时间的变化，使油井的生产控制模式真正反应井底供排关系。智能抽空控制器的间歇泵抽工作模式使有杆泵抽油井的产量最大化，电量消耗最小化，有效地延长检泵周期。

3 现场评价测试

测试主要依据SY/T5266-1996《机械采油井系统效率测试方法》、SY/T6422-1999《石油企业节能产品节能效果测定》及油田节能监测中心编制的《作业指导书》中的有关部份进行测试。

3.1 测试设备

测试设备项目，见表1。

3.2 地罐标定

对油井产量计量的地罐进行特别地改造，使其上安装玻璃管液位计和电子称重装置。地罐为长方型，尺寸和容积见图2。

表1 测试设备项目

图2 地罐标定

称重装置采用载荷传感器，安装于地罐下方一侧的中部，地罐底部的另一侧安装了可滚动支撑块，能防止地罐在重量增加时变形引起的摩擦影响。安装方式见图3。

图3 地罐安装图

测试采用美国进口的电脑虚拟测试仪，型号为DI-710X，采样速率为14K，A/D转换精度为24位，系统测量准确度为0.2%,误差<10kg。正式测试前，用清水对称重系统进行了标定。

清水标定的过程采用容积为20kg的水桶，向地罐内分次加25桶（500kg）的清水，加到34cm的高度（实际距罐底为49cm），这个高度作为测量最低高度值，然后向罐内加清水至120cm（实际距罐底为135cm）高度。在靠近罐底安装有放水龙头，每放水25桶（500kg）标定一次，在计算机上读出称重传感器的电压值。从120cm高度，一直放到34cm处。

表 3 原态条件下的测试数据

计量误差绝对值小于2%，低于分离器计量误差5%。

曙142027井口地罐称重标定参数统计见表2。

表2 曙142027井口地罐称重标定参数统计表

3.3 现场试验及数据

测试安排为两个阶段，第一阶段为原态条件下的测试，共两天，每天运行24h时记录一次；第二阶段为节态测试，同样两天，每天运行24h测试一次。

试验前后油井功图见图4、图5。

图5 节态功图

图4 原态功图

试验数据记录见表3、表4、表5。

表4 节态条件下的测试数据

表5 测试数据计算结果

计算曙1-42-027在原态下单耗43.56kWh/t，在节态工况下为15.11kWh/t。原态下平均每天的产液量为3.76t，节态下平均每天的产液量为4.45t，增产了18.3%。

5 初步结论

1）油井抽空控制明显改善泵功况，油井深井泵充满度由23%提高到52%；

2）油井实施抽空控制具后见到了明显的节能效果，油井由常开调整为开15min，恢复45min的生产方式，通过再现电表测试其节电率达64.92%;吨液单耗下降27kWh。

3）油井实施抽空控制具后见到了一定的增产效果,试验油井措施前后增产幅度达到18.3%；

4）油井抽空控制技术能够满足普通稠油低产井的生产需要。

[1]张洪江,陈铁铮,张守军,等.油井抽空控制技术研究与应用[J].钻采工艺,2008(3).

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.09.003

2012-06-28)

王东，高级工程师，1989年毕业于西北工业大学，热能工程专业，从事油田节能管理工作，E-mail：wangD-ln@petrochina. com.cn，地址：辽宁省盘锦市辽河油田公司质量节能部，124010。