降低抽油机井井口回压工艺方案

刘野（大庆油田有限责任公司第七采油厂第四油矿）

降低抽油机井井口回压工艺方案

刘野（大庆油田有限责任公司第七采油厂第四油矿）

为了合理优化机采系统，提高集输管网输油效率，达到机采井生产效益最大化,定量分析、计算了井口回压对机采井产量、抽油机能耗的影响，明确了降低生产回压对实际生产的重大意义，提出降低井口回压的两种方法，即井口增加过渡泵输油法和管线末端增加抽吸泵输油法两种方案，对提高油田输油工艺技术水平和开发效益,确保油田的长期稳产具有一定的意义。

机采井 降回压 过渡泵 增产 节能

在机采井生产中，由于输油管线较细、输油距离长，管线结蜡、结垢、原油黏度高等原因，造成井口生产回压较高，不仅增加了扫线工作量，影响了抽油杆、管的使用寿命，造成躺井事故发生，还直接影响油井产液量、抽油设备能耗及产能建设投资。

1 回压对机采井生产影响的定量分析

1.1回压导致的抽油杆、油管形变对产液量的影响

由于回压的影响，抽油机在上冲程提液时，回压通过液体作用在活塞上，从而使抽油杆伸长，产生提液滞后现象；在抽油机下冲程时，回压通过液体作用在固定阀上，从而使油管伸长，这样抽油机在上下冲程做功时，抽油杆和抽油管同时产生两个变 形 ， 降低了抽 油 泵 的 泵 效，导致 产 液 量 下 降[1]。

根 据 胡 克 定 律[2]， 当 应 力 不 超 过 比 例 极 限 时 ，杆件的伸长 ΔL与拉力 F和杆件的原长 L成正比，与横截面积 A成反比，式中 E为 弹性模量（取值2.1× 107）。

以葡79-54井为例，泵径 70mm，冲程 3m，冲速为 8min-1，泵深 852.4m，抽油杆为 22mm （ A杆= 3.8cm2），油管 外 径 为 73mm，内径 为 62mm （ A管= 11.6cm2， A空=31.65cm2) ， 日 产 液 91.3m3， 日产 油6t，系统效率为 25%。

当井口回压增加 1MPa时，回压作用在活塞上的作用力为 3846.5N。

根据胡克定律，上冲程时抽油杆的伸长量为4.12cm。 下 冲 程 时 油 管 的 伸 长 量 为 1.33cm， 则 由于 回 压 每 天 影 响 的 产 量 为 1.75m3， 年 影 响 产 液 量为 638.75m3。

1.2回压对抽油机能耗的影响

当回压降低 1MPa时，抽油机每天节约电能147.72kWh。

假设在井口安装离心泵，离心泵产生 1MPa举升力，效率为35%，可举升的高度为100m。

葡 79-54 井 日 产 液 为 91.3m3， 则 将 91.3m3液 体举 升 100m 所 消 耗 的 能 量 为 72.46kWh。 日 节 约 电能 75.26kWh，年 节 电 能 力 为 27469.9kWh。

2 降低回压影响方案设计

在井口输油管线内部安装一个外扩径电驱动小型过渡泵，通过泵做功，使管线内液体主动向前运输，减少井筒内液体流入管线的阻力，降低回压对油井生产的影响。小型泵设计为双管结构，一条为普通输油管线，另一条为安装过渡泵的外扩径管线。正常生产时采用安装过渡泵的外扩径管线，最大限度地降低回压对机采井生产的影响。过渡泵设计的排量参数可调，根据不同井的实际产量调整过渡泵排量略大于油井的产量。当过渡泵发生故障需要维修时，可将安装过渡泵的外扩径管线拆卸，采用普通输油管线进行输油，从而不影响机采井的正常生产。

过渡泵技术参数设计见表1。

表1 过渡泵主要技术参数

3 降回压应用实例

3.1中原油田成功经验

中原油田在 15口井上安装使用了降回压装置（与上述装置不同）。在采油工作制度与参数不变的情况下，测量实施前后抽油井的有关参数，回压由原 来 的 0.4MPa 降 低 到 0.02MPa， 单 井 平 均 泵 效 提高了 6.5%，其他测量参数如表2。由表2 可知，单井平均生产周期为 385d，平均日增液 3.6×103kg，平均日增油 1.3× 103kg，累计增液 1424.5× 103kg，累 计增 油 500.5×103kg，延长 检泵 周期 83d，累 计节电 29760.5kWh。

表2 中原油田采油二厂井口回压降压装置实施前后生产数据[3]

3.2大港油田成功经验

大港油田在7座计量站安装油气混输泵7台，计 量 站 系统回 压 平 均 下 降 0.3MPa，各单 井 回 压 均得 到不同 程 度 的下降 ， 增加原 油 产 量 3609t， 见表3。

表3 中原油田计量站安装混输泵前后生产运行数据

4 经济效益

以葡 79-54 井为例，通过降回压，单井增产638.75m3， 混 合 液 密 度 为 0.98cm3， 含 水 率 为94.41%，则 年 增 油 为 35t， 吨 油 按 照 2200 元计 算 ，年可创经济效益 7.7 万元。

葡 79-54 井 年 节 电 27469.9kWh， 按 照 0.5 元/ kWh计算，年可创造经济效益 1.3735万元。

回压装置的价格为 0.5 万元，则第一年可创经济效益 8.57 万元，如果按照离心泵的使用寿命为 10年计算，每年应用 100 口井计算，可创造经济效益约 8175万元，具有广阔的应用前景。

5 结论

1）通过分析计算，回压对机采井产量和耗电的影响非常大，通过降低回压，机采井可以大幅度提高产量，降低能耗，为油田生产创造效益。

2）设计的井口小型过渡泵具有提高机采井产量、节约能耗等特点，同时使用方便，维修简单，可从管线上直接拆卸，便于管理。

在葡萄花油田开采过程中，应用了很多环状流程，流程中的回压普遍较高，部分管线的回压高达2MPa以上，严重影响了油井的生产，因此在葡萄花油田积极采取措施降低回压对机采井的生产具有现实意义。

[1]李秀竹,吴生,吕栓柱,等.抽油机井井口回压降压装置的研制与应用[J].石油矿场机械,2004,33(3):94-95.

[2]张文,王克亮,马士平.井口回压对抽油井泵效影响规律研究[J].科学技术工程,2008，8(21)：5799-5782.

[3]王海滨,韦学臣.井口回压对油井工况影响及对策分析[J].江汉石油学院学报,2005,27(4):688-670.

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.008.023

2013-01-27）

刘野，1994年毕业于俄罗斯伊尔库茨克国立大学，2006年毕业于大庆石油学院，从事安全管理工作，E-mail：huazhimenglijia@ 163.com，地址：黑龙江省大庆油田有限责任公司第七采油厂第四油矿生产办，163517。