保持合理压差优化供采平衡对策研究

孙荣兰　华政　王洪　卫时刚　杨彬

摘 要：为满足机采管理不断向精细化方向发展的要求，如何合理调整和优化抽汲参数，使抽油机井在供采平衡状态下生产，是机采精细管理的重要工作之一，对目前比较认可的"长冲程，短冲次"的优化机采参数的方法，本文进行了进一步的理论验证，并以此为理论基础，通过现场应用和实践，从放大生产压差和低液面井的治理两方面入手，总结出调大参数、换大泵以及调小参数三种情况下的增油效果，寻求有效优化抽油机井生产参数的方法，并总结了实际应用中获得的一些认识。

关键词：机采管理；调整和优化；抽汲参数；供采平衡

本文通过对放大生产压差和低液面井的治理两方面的讨论，阐述了产量、沉没度、载荷、检泵周期之间的关系，寻求有效优化抽油机井生产参数的方法，从而保持相对合理的流压，发挥油田的最大潜能。

1 生产情况

管理辖区有抽油机开井 61 口，平均单井日产液2.8t，日产油 1.04t，综合含水 62%，平均动液面 820.4m，平均沉没度 265m，目前沉没度小于 100m 的油井有 7 口，占全区抽油井的 11%；沉没度大于 400m 的井有 11 口，占全区抽油机井的 18%。

2 抽油机井参数优化的理论基础

在实际生产中，在满足产量要求的前提下，抽油机井应尽可能采取“长冲程短冲次”的生产参数，保持合理的生产压差，减少因供液不足产生的冲击载荷，使杆柱发生弯曲，导致抽油杆的弹性疲劳，以及抽油杆与油管内壁的摩擦，造成管漏或抽油杆断脱，缩短抽油杆的使用寿命，减少油井的检泵周期。 根据抽油机动载荷计算公式：

P 动= P 杆×S×N2÷1440

P 动一动载荷，kg；

P 杆一杆柱在空气中的重量，kg；

s 一冲程，m；

n 一冲次.次/min。

动载荷与冲程成正比、与冲次的平方成正比，由于冲次增加之后，动载荷将按平方的规律增加。这会引起杆柱和地面设备的强烈震动，容易造成抽油杆损坏。

3 调整参数，确保油井合理沉没度

通过研究表明，葡南油田的合理沉没度在 108-258m，保持合理沉没度有利于油田的高效开发，通过不断摸索和调整，对低液面和供液不足井进行降低冲次、更换小泵等措施来缓解供采矛盾，提高这类井的井底压力。高沉没度井采取换大泵和调大生产参数等措施，放大生产压差，达到增油的目的。

3.1 放大生产压差具有一定的增油效果

2015年以来因产量任务影响，调大参数 12 井次，换大泵 2 口井，从增油的效果看，调参初期增油效果明显，但有效时间较短，换大泵增油效果明显，有效期较长。 对供液能力较强的井，调大参数放大生产压差后，可以保持相对合理的流压，能够达到增液的目的，而且由于放大生产压差，降低了井底压力，原来受压制的薄差层得到了释放，可能具有一定的增油效果；对供液能力较差的井，调大参数放大生产压差后，沉没度明显下降，甚至达到供液不足状态，这类井达不到增液的目的，由于调大了生产参数，提高了油井的采液速度，含水较高的油井主力层的采液速度增加，产液结构发生改变，可能导致油井含水有不同程度的上升。 （1）调大参数增油效果分析 统计 2015年调大参数的 12 口井，第一个月的增油效果明显，日产油量由 16t，增加到 17.1t，日产油量增加 1.1t；第二个月开始日产油量明显下降，三个月后基本上与调参前持平。分析调参增油有效期短的原因主要有以下几个方面：一是调参的 12 口井，一个月后的平均沉没度小于 150m的井有 7 口。这些井虽然调大生产参数，生产压差增加，但已经达不到增油的效果；二是受油井的自然递减影响，产液量相应下降，产油量自然下降； 三是油井含水上升后，产油量也相应的下降。 综上所述，不是调大生产参数就能增加产油量，必须结合单井的综合因素，保证油井调大参数后，能够保持合理的流压才能达到增油的目的。 （2）换大泵增油效果分析从总体上看，换大泵后扣除产液量自然递减和含水上升因素影响，仍然具有较好的增油效果。但从单井看，含水到 90%以上已经没有增油效果，而含水较低仍然具有较好增油效果。因此换大泵增油应该掌握增油的最佳时机，含水达到一定程度后换泵增油效果将会变差。

3.2 调小生产参数效果分析

对于供液矛盾突出的低产、低效井，由于井底压力偏低，容易造成脱气、蜡卡、偏磨等问题，这类井的数量随着开发时间的延长逐年增加，近年来，不断地探索治理这类井的有效方法，我们通过安装减速电机、双速电机和更换小泵等措施，低效井的供液矛盾得到了一定程度的缓解。

（1）降低生产参提高井底压力

通过安装低速电机和减速装置，将抽油机的冲次由 4次/min 降到 2-3 次/min，通过更换小泵降低理论排量，抽油井的动液面得到一定的恢复，达到提高井底压力的目的。 2010 年我队共调小参 20 口，平均沉没度由 47m，上升到 85m，从示功图上看，抽油泵的充满度得到一定的改善。

（2）降低生产参数延长检泵周期

抽油杆柱塞系统下行接触液面瞬间的下行速度瞬间下降，形成冲击载荷。对于供液不足的井，由于抽油泵不能完全充满。沉没度越低，弹性弯曲的时间越长，杆管偏磨的时间越长，对杆管偏磨损越严重，统计 2015 的检泵作业井 8口 ，其中有 4 口井由于供液不足引起偏磨。

由此可以看出，液击力造成的抽油杆弹性弯曲是偏磨的重要原因，降低供液不足井的生产参数，提高抽油泵充满程度，可以减小杆管的摩擦程度，延长抽油井的检泵周期。

（3）供采关系较好的井调小参数产量下降 。供采关系较好的井调小参数后，理论排量相应减少，全井的生产压差越来越小，产量下降与理论排量成正比关系。统计调小参数井中供采关系较好的 12 口井，平均理论排量减少 2.4m3/d，平均日产量下降 0.5 m3/d，产量下降的幅度占减少理论排量的 20-25%，平均动液面上升85m。

（4）供采矛盾突出的井，调小参数提高采收率。油井严重供液不足，井底沉没压力较低，所以产气量高的井容易在近地层出现脱气圈，导致原油粘度增大，影响采收率，调小参数后，增加井底沉没压力，避免脱气现象的发生，提高采收率。

（5）供采矛盾突出的井，调小参数产量趋于稳定 。油井受地层供液能力的限制，生产参数偏大而导致严重供液不足，泵效较低，调小参数后，虽然理论排量相应减小，但地下的供液能力不变，可以提高泵的充满程度提高泵效，因此这类井调小参数后产量相对稳定。

4 结束语

（1）供采关系较好的油井，调大参数可以达到增油的目的。但是当地层能力较差，调大参数后不能保持合理流压的油井，增油效果較差；换大泵是增油的有效措施，但换大泵增油应该掌握增油的最佳时机，含水达到一定程度后 ，换泵增油效果将会变差。（2）针对沉没度较低和泵效较差的供液不足井，液击力造成的抽油杆弹性弯曲，是偏磨的主要原因，通过调小参数来缓解供采关系，泵效得到了提高，供采关系得到改善。（3）严重供液不足井，或低产低效井可以执行合理的间抽制度，这样既能有效的缩短检泵周期，还能节约能源能，将这一类井的生产制度合理化。

参考文献：

[1]冯磊. 合理优化参数提高抽油机井系统效率[J]. 石油石化节能. 2016（06）