综合节能技术在油井生产中的研究和应用

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1、综合节能技术在油井生产中的研究和应用摘要油井在生产过程中消耗大量的电能，而目前机采系统效率只有20％左右，所以提升机采井的系统效率是油田实施低成本开发战略重要组成部分。本文通过大量现场实测数据，详细介绍了油井在油藏、井筒举升、地面传动、日常管理等方面的节能技术和方法，有一定的推广价值。关键词油井；渗流；井筒举升；地面传动；日常管理；节能一、前言油田自1992年以来，积极实施低成本开发战略。特别是近两年，油田采取了一系列措施，全面提升五大系统效率，有力推动了节能降耗工作的开展，取得了巨大经济效益。作业区是油气生产的主战场，也是能耗

2、大户。动力费用约占总成本的23％。2003年，作业一区在公司有关部门的领导下，加强基础管理，大量应用实用技术，有力降低了系统能耗。机采系统效率由去年的19.6％升到2003年的23.1％，提高3.5个百分点。取得较好效果。抽油机系统分析按惯例分为地面和井下两部分组成。而按节点分析的理论，油气井的生产要作为一个整体系统来研究，将系统划分为若干相互独立又相互联系的几个部分，从而保证局部上合理，整体上协调。根据油井工作的特点，可划分为以下三个部分。即：油气在油藏内向油井的渗流过程，即油藏部分；油气在机械设备作用下，由泵筒举升到井口的过

3、程，即井下部分；动力由电机传到井口的能量传递过程，即地面部分。二、油藏部分按照渗流力学理论，常压边界油藏的流体从油藏向井筒流动过程中，在井筒完善的情况下，距离井筒R处的油藏压力与井底流压之差△P为：Q*B*μ△P＝1.842×10-3×————×ln(R/Rw)K*H式中：△P―――距离井筒R处的油藏压力与井底流压之差，兆帕，Mpa;Q―――标准条件下体积流量，米3/天，m3/d;B―――原油体积系数，地下条件下原油体积与标准条件下原油体积之比，米3/米3，m3/m3;μ―――粘度，毫帕.秒，mPa.S;K―――有效渗透率，微米

4、2，μm2;H―――油藏有效厚度，米，m;R―――距离井筒半径，米，m;Rw―――井筒半径，米，m;以井距为250米的油井为例，按公式π*Re2=2502计算，其泄油半径Re为141米，则距离井筒R处的油藏压力与井底流压之差△PR与总压差△P总之比见下表：R(米)△PR/△P总*100135.0556.11065.35086.410095.514099.9上表说明井筒附近压降很大，这就是所谓的“压降漏斗”。但这只是表达在井筒完善情况下（表皮系数S为0）。当油层存在堵塞、射孔不完善等情况，表皮系数S增大，还要考虑额外阻力。下表表达

5、了当表皮系数大于0时，距离井筒R处的压降占总压降的百之比。S△PR/△P总*100R=1米R=5米R=10米R=50米R=100米0.539.058.967.487.295.81.083.889.391.194.395.52.086.690.992.395.095.73.095.195.795.996.296.3上表说明，随着表皮系数的增大，近井地带的压降明显增大。污染比较严重的油井，表皮系数一般在1.0以上，也就是说1米以内的压降占总压降的80％以上。对井筒举升工艺而言，就是降低了动液面，增加了举升高度，增加了能耗。所以，有人

6、称近井地带为“黄金带”，采取各种措施增加导流能力。对三口解堵井统计，采取措施后，日产液量由10.2吨升到22.3吨，动液面上升332米，单耗由28.1度/吨降到10.8度/吨，节能效果明显。所以，提高近井地带导流能力，提高动液面，可达到明显的节能目的。油井解堵措施效果表井号措施前措施后日产液（吨）动液面（米）泵效（％）日耗电（度）单耗度/吨日产液（吨）动液面（米）泵效（％）日耗电（度）单耗度/吨备注X208-44.3154010.23407924.1105957.430712.7解堵X108-514.2153438.626418

7、.621.4122358.321710.1解堵X108-712.0156234.325621.329.5136084.31966.6解堵平均10.2154528728.122.3121324010.8三、井筒举升1、优化管柱设计，提高井下效率在油藏条件允许的情况下，尽量采取提液措施，可有效地降低单耗。目前在能量充足、出砂不明显的X29、X102等区块的中高含水井，采用Ф70mm、Ф83mm、Ф95mm大泵和Ф83/44mm、Ф95/44mm双作用泵提液技术，最大排量可达500方/日，充分发挥了油井潜力，达到了提液和降成本的目的。

8、对四口油井进行统计，平均日产液量由45.4吨升到142.4吨，地面效率由66.6％升到80.1%，井下效率由18.7％升到52.5％，系统效率由14.0%升到41.6％。吨液单耗由3.9度降到2.2度。（见下表）油井提液效果统计表井号提液前提液后泵径mm日产液吨