聚合物驱抽油机井参数优化设计研究 第2页|气田试井论文|免费论文
第1章 概 述
1.1 研究聚合物抽油机井参数优化设计的意义
聚合物驱在大庆油田已进入到了工业化推广应用阶段。聚合物驱见效后，油井产量大幅度增加，证明了聚合物具有较好的驱油效果。与此同时，也给采油工艺上带来了许多新的难题，如抽油机上下冲程悬点载荷差距大，使得抽油机工作不平衡，抽油杆受力状况变差，杆断率增加等等。因此，为了保证聚合物驱的顺利实施，必须开展与聚合物驱相适应的采油工艺理论研究。
随着高含水后期油田的开发，油田产油量的下降，产液量及注水量相对持平，但含水率上升，单位能耗逐年呈上升趋势是不可避免的，原油生产过程中的耗电费用在原油生产成本中的比例逐年上升，统计表明，已由“九五”初期的10％左右上升到目前的20％以上，而机采井能耗约占油田生产耗电的30%，是油田的主要耗能系统之一。
从2001年开始，油田公司要求对抽油机井进行能耗普测，测试结果表明，抽油机井平均系统效率为24.55%，仍处于较低水平。“大马拉小车”现象十分严重，其中约1400口抽油机没有采取节能措施。另外，随着油田进入高含水开采、三次加密调整和聚驱开发，单井产量逐年调整，综合含水上升，沉没度下降，供排矛盾突出。因此，开展抽油机井节能降耗、提高系统效率和抽汲参数整体优化设计具有十分重要的意义。
抽油机井系统效率是衡量有杆泵系统生产与能耗水平的综合性指标。按油田公司对用抽油机井进行能耗普测的要求，经2001、2002年对喇嘛甸油田在用抽油机井现场测试表明，截止2002年底，抽油机井平均系统效率24.55%，仍处于较低水平，其中约1400口抽油机井没有采取节能措施。目前的有杆泵系统设计技术已不能满足油田成本经济投入、生产低耗运行的要求。因此，开展抽油机井节能降耗、提高系统效率和抽汲参数优化设计具有重要意义，也是油田进行低成本开发的一项重要举措。
目前聚驱抽油机井受杆柱设计问题影响，不仅生产运行成本高、效率低，而且杆柱偏磨问题也严重影响检泵指标。聚驱井杆柱设计暴露出的问题日益严重。国内目前的杆柱设计方法比较传统，且针对性不强，直接应用于喇嘛甸油田聚驱井存在一定的局限性。因此，立足于油田实际，开展以聚驱抽油机井为对象的研究，优化抽油机井机、杆、泵设计，对提高聚驱抽油机井系统效率水平，延长聚驱抽油机井检泵周期、降低文护性作业成本及综合返工率等具有重要意义。
1.2 本文的主要研究内容
聚合物驱抽油机井参数优化设计针对聚驱抽油机井生产中存在的效率较低、能耗偏高以及杆管检泵问题严重的情况，本文以抽油机井系统效率为设计目标，分别建立了聚驱抽油机井杆柱优化设计模型、聚驱抽油机井拖动设备功率设计模型，同时修正完善了聚驱条件下的抽油机井摩阻载荷计算模型，并给出了相关约束条件。聚合物驱抽油机井参数优化设计模型在对传统经验模型进行聚合物驱影响的校正基础上，以能耗指标和系统效率指标等油井经济运行指数为目标函数，对抽油系统中的能量消耗进行了分解计算，并从现场试验中进行验证，充分结合了油井实际生产水平的变化，从而优选机杆泵和抽汲参数组合。
本文主要研究内容包括以下几个方面：
（1）在充分调研油田聚驱油井实际状况的基础上，对有杆泵抽油系统进行了全面的分析，针对聚驱抽油机井特点进行了相关模型的修正和完善。
（2）建立了聚驱抽油机井各系统的计算模型，能够根据油藏、生产和设备参数对抽油机井系统进行模拟计算。
（3）针对抽汲参数配置和系统设计不当的聚驱抽油机井，以整个系统的效率为优化的目标，合理地选择设备的运行参数，具有很强的实用性和可操作性，可以实现聚驱油井的系统优化设计。
（4）开展了聚驱抽油机井室内模拟和现场试验，对理论模型和系统参数间相互影响的关系进行了实际验证
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