低渗透油田抽油机选型优化技术研究.pdf

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1、强⋯嘲_低渗透油田抽油机选型优化技术研究梁毅石海霞樊松赵春甘庆明钟英(1．长庆油田分公司油气工艺研究院；2．长庆油田分公司第一采油厂)摘要低渗透油藏单井产液量普遍较低，要想实现油田的效益开发，必须进行优化设计，调整抽油机型号、提高系统效率，进而降低投资和生产运行成本。悬点裁荷是确定抽油机机型的主要依据，从降低抽油机悬点载荷入手，开展了供排协调优选泵径、抽油杆提强度降杆径设计、定向井悬点载荷预测等技术研究，形成了低渗透油藏抽油机优化选型方法。通过现场应用表明，新投井应用大机型抽油机比例明显减少，新投井抽油机额定载荷下降了l1．7kN，系统效率提高1．2％，平均单井抽油机投资减少0

2、．7万元，El耗电量减少9．2kWh，达到了提高系统效率、降低投资和运行成本的目的。关键词低渗透油田抽油机型号悬点载荷系统效率H级抽油杆D0I：10．3969／i．Issn．2095-1493．2015．09．001长庆低渗透油田的特点是低渗、低压、低产，式中：油井全部采用有杆泵方式生产，与东部高产油田相P⋯——悬点最大载荷，kN；比，原油生产对机、杆、泵要求有明显不同。长A——不同泵挂深度最大载荷系数；庆油田有杆泵采油设计一直沿用传统的方法，未S——冲程，m；充分考虑“低液量、定向井”的实际情况，且随着n——冲速，min～；油田大规模建产，采油井数及井深逐年增加，8型A——抽

3、油杆截面积，m；以上抽油机占了2／3，造成油井效率低、成本高。P——抽油杆密度，t／m(钢杆7．85t／m)；理论分析表明。，抽油机悬点载荷越大，抽油P——液体密度，kg／m；机机型及拖动电动机的功率则越大，所需投资和运g——重力加速度，m／s；行费用也就越多。因此，围绕如何减小抽油机悬点载荷、降低机型，开展了低渗透油田抽油机选型——泵深，m；优化技术。A——抽油泵柱塞截面积，m。由公式(1)可知，抽油杆直径、抽油泵泵1抽油机选型影响因素径、冲速是影响抽油机井悬点载荷的主要因素。由通常在进行采油井抽油机选型设计时，悬点载于冲速在抽油机运行过程中调整较为方便，且低渗荷并无准确数据

4、，主要是依据投产参数和管柱组合透油藏抽油机一直采用较低冲速运行，降低抽油杆设计数据进行载荷预测，负载率按照70％～90％选直径和抽油泵泵径就成为了降低悬点载荷的关键。取，从而确定抽油机型号，因此降低抽油机悬点载荷是优化抽油机选型的核心。2抽油机选型优化技术研究计算抽油机悬点载荷时主要考虑杆柱载荷、液2．1抽油杆提强度降杆径设计柱载荷，计算公式如下：钢杆抽油杆柱设计一般采用等强度设计原则，P×⋯[ArP~gLo+plgLp(ap-Zrt]×(1+]即各级杆柱顶端面的应力范围比或折算应力相等。由表1可以看出，同一下抽油泵径(32mm)、下(1)泵深度(1500m)，在满足抽油杆柱使

5、用强度的条第一作者简介：梁毅，工程师，2008年毕业于西南石油大学(油气田开件下，抽油杆柱比例不同，整个抽油杆柱的重量也发专业)，从事采油lT艺技术研究工作，E—mail：lyi08一cq@petrochina．com．cn，地址：陕西省西安市未央区明光路长庆油田油气工艺研究院，不一样，减小抽油杆柱直径可以显著降低抽油杆柱710018。重量。因此，以抽油杆柱重量最小为设计目标，直1口IS年第q期石油石化节能j1试验·研究，Testing＆Research接选取当前抽油杆柱所能达到的最高强度，在抽油+28珊泵+32田m泵十巾38Ⅲ泵2．8杆柱许用应力范围内使抽油杆柱直径减小，同时

6、H2．3级抽油杆比D级抽油杆有更高的强度，因此应用H藿1．8级超高强度抽油杆，进一步减小抽油杆柱重量，实袈1．3现抽油机悬点载荷的降低，为抽油机选型增加可选0．8余地。O．350010001500200025003OOO表1D级不同杆柱组合比例下悬点载荷统计泵挂深度／皿项目杆柱所占比例／％图1H级中16mm：~油杆强度校核220．700，650600．55一．．一一抽油杆l90．300-350．400．450．700．650．600．55直径／mm+由28m泵．I-32m泵十巾38m泵l6一一一一0．300．350．400．45最大载荷／kN48．3347．8247．3146．

7、7938．4337．9937．5537．10籁在考虑应用H级抽油杆实施降杆径设计时，为幡稍保证抽油杆下井后正常生产运行，同时有较长的下井寿命，关键是确定其使用界限，采用API修正古德曼方法确定H级抽油杆使用界限。其计算公式为⋯(导+。·5625trine．／sF≤2图2H级19mm抽油杆强度校核⋯⋯P￡iO'm：ax-O'min×l。。％+巾28m泵+32m泵十38Ⅻ泵3．3式中：28SF——抽油杆使用系数；赧2·3or——抽油杆最小抗拉强度，MPa；鬈1．8诮1or——最小应力，MPa；．