抽油機井動態(tài)控制圖編制與分析方法

抽油機井動態(tài)控制圖編制及應(yīng)用 一 、 動 態(tài) 控 制 圖 簡 介 抽 油 機 井 動 態(tài) 控 制 圖 是 大 慶 采 油 六 廠 ，根 據(jù) 幾 年 來 抽 油 井 管 理 的 的 實 踐 而 總 結(jié) 創(chuàng) 造出 的 一 種 宏 觀 管 理 的 控 制 方 法 ， 它 可 以 使 采油 作 業(yè) 區(qū) 的 干 部 員 工 較 直 觀 的 掌 握 抽 油 井 的泵 況 ， 為 油 井 挖 潛 提 供 主 攻 方 向 ， 使 管 井 人對 自 已 所 管 油 井 的 生 產(chǎn) 情 況 做 到 一 目 了 然 ，明 確 應(yīng) 做 的 工 作 ， 使 油 井 盡 可 能 多 的 進 入 合理 區(qū) 的 工 作 狀 態(tài) ， 是 提 高 油 井 管 理 水 平 的 一種 有 效 方 法 。 二 、 動 態(tài) 控 制 圖 構(gòu) 成斷 脫漏失區(qū) 參 數(shù) 偏 小 區(qū)Pf(MPa) 待落實區(qū)參數(shù)偏大區(qū) %合理區(qū) c理 論 泵 效 下 限a平 均 理 論 泵 效 線b理 論 泵 效 上 限e合 理 區(qū) 泵 效 下 限 d最 低 自 噴 流 壓 線f供 液 能 力 界 線g斷 脫 漏 失 界 線七 條 線五 個 區(qū) 三 、 流 壓 的 計 算 1、 當(dāng) L=H時 ,Ph=Pf 2、 當(dāng) LH ,Ph=Pf- p 3、 當(dāng) L H時 , Ph=Pf+ p 4、 Ph= g h 5、 p= g（ H-L） 式 中 L-下 泵 深 度 ,， m; H-油 層 中 部 深 度 ,m; h-沉 沒 壓 力 ,MPa; P f-流 動 壓 力 ,MPa; p-壓 差 , MPa; 四 、 泵 效 的 計 算計 算 公 式 為 : = 1 2 3 4 5 式 中 -理 論 泵 效 (小 數(shù) ,下 同 ); 1-游 離 氣 影 響 時 的 泵 效 ; 2-余 隙 中 氣 體 膨 脹 減 少 活 塞 有 效 行 程 時 的 泵效 ; 3-油 管 及 抽 油 桿 彈 性 伸 縮 產(chǎn) 生 沖 程 損 失 時 的泵 效 ; 4-溶 解 氣 影 響 時 的 泵 效 ; 5-泵 筒 凡 爾 漏 失 影 響 時 的 泵 效 . 四 、 泵 效 的 計 算 1=1/1+(1-w )(R-Rg)Bg Bg=0.000386(ZT/Ph) Rg=R（ h/ b ） 1/3 1.185-0.22 T=273+0.033L+15 2=S-S1(1-w)(R-Rg)Bg /S 3=(S- )/S =( gL 10-6- Ph)L p/E(1/ r + 1/t ) 4= w+(1- w)/Bo 5=0.9 式 中 R:原 始 油 氣 比 ,m3/t；Rg:吸 入 口 壓 力 下 溶 解 油 氣 比 ， m3/t； w:為 含 水 率 ；Bg:沉 沒 壓 力 下 氣 體 體 積 系 數(shù) ；Z:氣 體 壓 縮 系 數(shù) 。 Pa-1；Ph:沉 沒 壓 力 ， MPa；S:光 桿 沖 程 長 度 ， m； :沖 程 損 失 長 度 ， m；S1:余 隙 （ 防 沖 距 ） 長 度 ， m； E:鋼 材 彈 性 模 量 ， N/cm3r:抽 油 桿 柱 按 長 度 加 權(quán) 平 均 截 面 積 ， cm 2； 四 、 泵 效 的 計 算 四 、 泵 效 的 計 算E-鋼 材 彈 性 模 量 ， N/cm3 r-抽 油 桿 柱 按 長 度 加 權(quán) 平 均 截 面 積 ， cm2；i-抽 油 桿 柱 自 上 而 下 依 次 編 排 的 級 數(shù) ；Li-第 i級 抽 油 桿 柱 長 度 ， m；ri-第 i級 抽 油 桿 柱 橫 截 面 積 ， cm2；t-油 管 柱 金 屬 部 分 按 長 度 的 加 權(quán) 平 均 截 面 積 ， cm2；j-油 管 自 上 而 下 依 次 編 排 的 級 數(shù) ；Lj-第 j級 油 管 柱 長 度 ， m；Ftj-第 j級 油 管 柱 金 屬 部 分 橫 截 面 積 ， cm2；Bo-沉 沒 壓 力 下 原 油 體 積 系 數(shù) ， 小 數(shù) ； （ 可 從 原 油 高 壓物 性 曲 線 上 查 到 ） 。g-重 力 加 速 度 ， cm/s 2；fp-抽 油 泵 活 塞 截 面 積 ， cm2； 五 、 各 界 線 的 確 定1、 理 論 泵 效 上 限 b線 的 確 定 取 本 區(qū) 塊 的 下 泵 深 度 、 含 水 、 沖 程 的 最 大 值 、 最低 的 溶 解 油 氣 比 ， 采 用 上 述 公 式 取 變 量 hs分 別 計 算 出多 點 流 壓 、 泵 效 ， 取 流 壓 為 縱 坐 標(biāo) ， 泵 效 為 橫 坐 標(biāo) ，在 坐 標(biāo) 軸 上 點 點 ， 連 成 平 滑 的 曲 線 ， 即 為 理 論 泵 效 上限 曲 線 。2、 理 論 泵 效 下 限 c線 的 確 定 取 本 油 田 的 下 泵 深 度 、 含 水 和 沖 程 的 最 小 值 ， 最高 的 溶 解 油 氣 比 采 用 上 述 公 式 取 變 量 hs分 別 計 算 出 多點 流 壓 、 泵 效 ， 在 坐 標(biāo) 軸 上 點 點 ， 連 成 平 滑 的 曲 線 ，即 為 理 論 泵 效 下 限 曲 線 。 五 、 各 界 線 的 確 定3 合 理 區(qū) 泵 效 下 限 e線 的 確 定 我 廠 確 定 這 條 線 要 根 據(jù) 各 區(qū) 塊 的 供 液情 況 及 油 氣 比 高 低 而 決 定 ， 一 般 我 廠 應(yīng) 選擇 泵 效 在 25-35%之 間 。 具 體 確 定 方 法 是 根據(jù) 示 功 圖 和 動 液 面 資 料 ， 以 統(tǒng) 計 的 方 式 在控 制 圖 中 找 出 存 在 供 液 不 足 和 嚴 重 氣 影 響的 區(qū) 域 ， 根 據(jù) 其 分 布 區(qū) 域 確 定 e線 。 五 、 各 界 線 的 確 定4、 供 液 能 力 界 限 f線 的 確 定 根 據(jù) 示 功 圖 和 動 液 面 資 料 ， 以 統(tǒng) 計 的 方 法 在 控 制 圖 中找 出 存 在 供 液 不 足 和 嚴 重 氣 體 影 響 的 區(qū) 域 ， 初 步 確 定 一 個 供液 能 力 界 限 的 流 壓 值 。 由 于 f線 與 e線 是 相 關(guān) 聯(lián) 的 ， 通 過 貼 示 功 圖 確 定 e線 的同 時 即 可 將 f線 確 定 下 來 ， 也 可 由 e線 反 推 來 決 定 性 f線 ， 從理 論 上 認 為 泵 的 充 滿 系 數(shù) 為 50%， 我 們 可 以 通 過 公 式 推 導(dǎo) 出保 持 充 滿 系 數(shù) 為 50%時 所 需 要 的 沉 沒 度 及 沉 沒 壓 力 ， 再 由 沉沒 壓 力 導(dǎo) 出 相 應(yīng) 的 流 壓 值 ， 以 確 定 供 液 能 力 線 。 簡 單 繪 制 可 做 縱 坐 標(biāo) 的 平 行 線 ， 與 理 論 泵 效 下 線 交 于 一點 ， 過 點 做 橫 坐 標(biāo) 的 平 行 線 即 可 ， 然 后 根 據(jù) 區(qū) 塊 實 際 情 況 進行 對 比 和 修 正 。 五 、 各 界 線 的 確 定5 斷 脫 漏 失 線 g線 的 確 定 統(tǒng) 計 法 ： 就 是 在 這 區(qū) 域 的 井 ， 泵 效 大 于 50%的井 大 部 分 是 正 常 井 （ 抽 帶 噴 ） 斷 脫 漏 失 的 只 是 少數(shù) ， 而 泵 效 小 于 50%的 井 大 部 分 是 斷 脫 漏 失 的 井 。根 據(jù) 示 功 圖 和 動 液 面 資 料 ， 統(tǒng) 計 分 析 位 于 控 制 圖高 流 壓 區(qū) （ 流 壓 高 于 自 噴 壓 力 ） 中 的 所 有 抽 油 井 ，初 步 確 定 正 常 井 與 不 正 常 井 的 泵 效 界 限 。 根 據(jù) 本 油 田 的 正 常 井 的 平 均 泵 效 ， 結(jié) 合 上 述統(tǒng) 計 分 析 ， 即 可 確 定 出 g線 的 泵 效 值 ， 在 控 制 圖中 做 出 g線 。 一 般 可 取 50%做 為 分 界 線 。 五 、 各 界 線 的 確 定 6、 最 低 自 噴 流 壓 界 限 d線 的 確 定這 種 自 噴 壓 力 界 限 的 確 定 可 以 簡 化 繪制 ， 由 斷 脫 漏 失 線 與 理 論 泵 效 下 限 的交 點 做 橫 軸 的 平 行 線 ， 然 后 根 據(jù) 區(qū) 塊實 際 情 況 進 行 對 比 和 修 正 。 六 、 區(qū) 域 的 劃 分 由 上 述 七 條 線 及 框 圖 線 ， 將 抽油 機 井 動 態(tài) 控 制 圖 整 個 圖 幅 劃 分 為五 個 大 的 區(qū) 域 ， 即 合 理 區(qū) 、 參 數(shù) 偏大 區(qū) 、 參 數(shù) 偏 小 區(qū) 、 待 落 實 區(qū) 、 斷脫 漏 失 區(qū) 。 七 、 具 體 措 施 對 不 同 區(qū) 域 的 油 井 進 行 調(diào) 整 ， 采 取 不 同的 措 施 使 它 們 盡 可 能 的 進 入 到 合 理 區(qū) 中 是 我們 工 作 的 重 點 。 .參 數(shù) 偏 大 區(qū) 油 井 的 調(diào) 整 ： 這 一 區(qū) 域 所 聚 集 的 油 井 表 現(xiàn) 為 抽 汲 參 數(shù)過 大 ， 油 層 供 液 不 足 或 有 氣 體 影 響 深 井 泵 工作 。 其 突 出 的 特 點 就 是 油 井 的 供 液 能 力 不 強 ，對 于 這 一 區(qū) 域 的 油 井 ， 根 據(jù) 其 油 井 供 液 的 情況 ， 進 行 調(diào) 整 。 斷脫漏失區(qū) 參 數(shù) 偏 小 區(qū)Pf(MPa) 待落實區(qū)參數(shù)偏大區(qū) %合理區(qū) c理 論 泵 效 下 限a平 均 理 論 泵 效 線b理 論 泵 效 上 限e合 理 區(qū) 泵 效 下 限 d最 低 自 噴 流 壓 線f供 液 能 力 界 線g斷 脫 漏 失 界 線參數(shù)偏大區(qū) 1、參數(shù)偏大區(qū)：指所汲參數(shù)偏大，菌圖顯示供液不足，或氣體影響，流壓低、泵效低的區(qū)域 七 、 具 體 措 施對 于 稠 油 井 而 言 a.供 液 能 力 較 差 ， 但 沒 到 油 井 的 注 汽 周 期 ，我 們 可 以 采 取 常 規(guī) 的 洗 井 、 碰 泵 的 方 法 加 以 調(diào)整 。 如 果 是 油 層 堵 塞 的 可 以 采 取 高 溫 解 堵 工 藝恢 復(fù) 產(chǎn) 量 。 b. 已 到 注 汔 周 期 并 有 一 定 的 注 汽 價 值 的 油 井 ，采 取 注 汽 的 方 式 來 調(diào) 整 油 井 供 液 情 況 ， 同 時 對比 其 油 層 深 度 ， 泵 掛 淺 的 油 井 ， 也 可 采 取 加 深泵 掛 的 方 法 來 改 善 油 井 工 況 。 如 果 沒 有 注 汽 價 值 ， 而 且 是 產(chǎn) 量 也 低 的 井 可 采取 冷 采 措 施 如 微 生 物 、 化 學(xué) 吞 吐 采 油 等 來 調(diào) 整生 產(chǎn) 情 況 。 七 、 具 體 措 施 c.對 油 井 自 身 供 液 能 力 從 一 般 到較 好 ， 但 泵 效 卻 較 低 ， 低 于 20%，可 以 采 取 洗 井 、 碰 泵 、 調(diào) 整 摻 油的 方 法 。 d.供 液 能 力 可 以 ， 抽 油 機 井 的 工作 制 度 不 合 理 ， 可 以 采 取 優(yōu) 化 設(shè)計 調(diào) 整 抽 油 機 的 沖 程 或 沖 次 的 方法 來 解 決 油 井 的 工 況 。 七 、 具 體 措 施 e.供 液 能 力 較 好 ， 高 液 面 低 泵 效 的 油 井 ，診 斷 分 析 后 可 采 取 洗 井 、 檢 泵 等 來 調(diào) 整其 工 況 。 f.油 井 具 備 供 液 能 力 ， 后 因 作 業(yè) 等 原 因?qū)?致 油 層 污 染 堵 塞 造 成 供 液 能 力 差 的 油井 ， 可 以 采 取 高 溫 解 堵 等 工 藝 措 施 進 行調(diào) 整 。 g.沉 沒 度 過 低 的 氣 體 影 響 明 顯 的 油 井 ，可 適 當(dāng) 控 制 套 壓 提 高 泵 的 充 滿 系 數(shù) 。 七 、 具 體 措 施 2.斷 脫 漏 失 區(qū) ： 指 圖 中 流 壓 高 、 泵 效 低 、 功 圖 顯 示 為 斷 脫 、 漏失 的 抽 油 機 井 所 在 的 區(qū) 域 。 斷脫漏失區(qū) 參 數(shù) 偏 小 區(qū)Pf(MPa) 待落實區(qū)參數(shù)偏大區(qū) %合理區(qū) c理 論 泵 效 下 限a平 均 理 論 泵 效 線b理 論 泵 效 上 限e合 理 區(qū) 泵 效 下 限 d最 低 自 噴 流 壓 線f供 液 能 力 界 線g斷 脫 漏 失 界 線 斷脫漏失區(qū) 七 、 具 體 措 施 2.斷 脫 漏 失 區(qū) 油 井 的 調(diào) 整 ： 該 區(qū) 內(nèi) 的 油 井 特 點 是 供 液 能 力 較 強 ，但 其 泵 效 不 夠 高 ， 達 不 到 平 均 理 論 泵 效 下限 ， 該 區(qū) 的 油 井 大 多 是 漏 失 、 斷 脫 ， 但 也有 正 常 功 圖 ， 可 能 是 油 管 漏 失 、 尾 管 堵 塞的 井 。 a. 如 果 因 偏 磨 斷 脫 的 可 采 取 防 偏 磨 措施 ， 如 果 是 桿 柱 強 度 不 夠 ， 可 優(yōu) 化 桿 柱 設(shè)計 ,選 高 強 度 抽 油 桿 ； 如 果 是 脫 扣 ， 可 先 采取 對 扣 措 施 ， 不 成 功 則 檢 泵 。 七 、 具 體 措 施 b .對 于 卡 的 油 井 ， 經(jīng) 分 析 屬 油 稠 造 成的 ,可 以 大 排 量 洗 井 或 增 大 摻 油 量 的 方法 解 卡 ； 如 果 油 井 出 砂 ， 造 成 砂 卡 的 油井 ， 井 斜 度 較 大 的 可 以 下 特 種 防 砂 泵 生產(chǎn) ， 出 砂 嚴 重 的 可 采 取 高 溫 固 砂 、 人 工井 壁 防 砂 、 機 械 防 砂 等 方 式 ， 減 少 砂 卡的 發(fā) 生 。 七 、 具 體 措 施 3.待 落 實 區(qū) ： 指 圖 中 流 壓 和 泵 效 不 相 協(xié) 調(diào) ，理 論 分 析 不 應(yīng) 該 出 現(xiàn) 的 抽 油 機 井 所 在 的 區(qū)域 。 斷脫漏失區(qū) 參 數(shù) 偏 小 區(qū)Pf(MPa) 待落實區(qū)參數(shù)偏大區(qū) %合理區(qū) c理 論 泵 效 下 限a平 均 理 論 泵 效 線b理 論 泵 效 上 限e合 理 區(qū) 泵 效 下 限 d最 低 自 噴 流 壓 線f供 液 能 力 界 線g斷 脫 漏 失 界 線 七 、 具 體 措 施 3.待 落 實 區(qū) 油 井 的 調(diào) 整 ： 這 一 區(qū) 域 的 井 大 多 泵 效 較 高 ， 但其 流 壓 較 低 的 井 ， 理 論 分 析 是 不 應(yīng) 出現(xiàn) 的 ， 主 要 是 資 料 錄 取 不 準 或 油 井 情況 復(fù) 雜 性 造 成 的 。 對 這 一 區(qū) 域 的 油 井要 核 實 測 試 資 料 ， 油 量 、 液 面 等 資 料查 明 原 因 ， 進 行 針 對 調(diào) 整 。 七 、 具 體 措 施 4.參 數(shù) 偏 小 區(qū) 油 井 的 調(diào) 整 ： 指 圖 中 抽 汲 參數(shù) 偏 小 ， 功 圖 顯 示 正 常 功 連 噴 帶 抽 的 抽 油機 井 所 在 的 區(qū) 域 斷脫漏失區(qū) 參 數(shù) 偏 小 區(qū)Pf(MPa) 待落實區(qū)參數(shù)偏大區(qū) %合理區(qū) c理 論 泵 效 下 限a平 均 理 論 泵 效 線b理 論 泵 效 上 限e合 理 區(qū) 泵 效 下 限 d最 低 自 噴 流 壓 線f供 液 能 力 界 線g斷 脫 漏 失 界 線 七 、 具 體 措 施 4.參 數(shù) 偏 小 區(qū) 油 井 的 調(diào) 整 ： 這 一 區(qū) 域 的 井 大 多 是 高 液 面高 泵 效 的 井 ， 對 這 一 區(qū) 域 的 油 井要 核 實 測 試 資 料 ， 查 明 原 因 ， 采取 換 大 泵 措 施 ， 提 高 油 井 產(chǎn) 量 。 七 、 具 體 措 施 5.合 理 區(qū) ： 指 圖 中 供 油 采 油 系 統(tǒng) 協(xié) 調(diào) ， 抽 汲 參 數(shù)匹 配 合 理 ， 符 合 開 采 技 術(shù) 界 限 要 求 的 抽 油 機 井 所在 的 區(qū) 域 。 斷脫漏失區(qū) 參 數(shù) 偏 小 區(qū)Pf(MPa) 待落實區(qū)參數(shù)偏大區(qū) %合理區(qū) c理 論 泵 效 下 限a平 均 理 論 泵 效 線b理 論 泵 效 上 限e合 理 區(qū) 泵 效 下 限 d最 低 自 噴 流 壓 線f供 液 能 力 界 線g斷 脫 漏 失 界 線 歡迎大家批評指正 謝謝！