一种有效提高电潜泵举升稠油效率的方法在Q油田的应用

2018-10-21 12:00郝晓军彭良群周日

中国化工贸易·中旬刊 2018年6期

郝晓军彭良群周日

摘要：Q油田属于典型稠油油田，利用电潜泵开采稠油，开采效果较差。通过对Q油田典型井的分析，建立了不同含水情况下井液粘度变化情况，对不同粘度情况下电潜泵举升稠油效率进行了研究并修正了电潜泵特性曲线。提出通过优化电潜泵结构，利用自由气降低进入电潜泵井液粘度提高对稠油的举升效率。通过现场对典型井的试验，进一步论证了方法的可靠性。并建议为了提高电潜泵举升稠油的效率，对于Q油田其它粘度较大的生产井，应尽可能通过不分离电潜泵吸入口处的自由气来降低粘度。

关键词：电潜泵扬程特性曲线；电潜泵举升稠油效率；井液粘度

Q油田是渤海湾一个典型的稠油油田，目前都采用电潜泵开采，电潜泵设计最初主要应用于水井，后期随发展逐步应用到油井，但目前电潜泵系统实验时均使用水为介质测试电潜泵特性。油井实际生产时往往油气水同出，井液粘度于水的粘度差异非常大，导致电潜泵在实际工作时理论设计情况无法达到设计情况，从而影响油井预期产量，无法达到预期目标。

以Q油田典型井B31井为例通过对其生产情况进行深入分析，得出了理论生产情况与实际生产差异所在，并建立了电潜泵举升稠油的效率的计算公式，并提出通过利用自由气以提高电潜泵举升稠油效率，改善油井开发效果。

1 电潜泵举升稠油效率计算

1.1 粘度对电潜泵影响

潜油电泵的能量损失主要包括：流动损失、容积损失和机械损失三部分，其中流动损失和容积损失占了主要部分。一般情况下厂家提供的电潜离心泵特性曲线都是以水作为介质的实验数据，而进入泵腔内的井液与水相比，粘度差异较大，是在生产过程中产生流动损失的根本原因。

1.2 电潜泵举升稠油效率计算

电潜泵举升稠油效率可理解为同排量情况下，实际提供扬程与理论提供扬程之比，可定义为：

公式中H1为实际提供扬程，H水为水介质测试扬程，电潜泵厂家会提供相应的水介质测试的电潜泵特性曲线，只要确定出实际生产时提供扬程H1就可以确定稠油举升效率Z值。实际生产时提供扬程与产液量，井液粘度都有很大关系，可以参考相关类似流体物性油田测试数据。

S油田与Q油田流体物性相近，使用的电潜泵厂家相同，其研究过相关电潜泵与粘度相关测试实验，回归的经验关系公式为：

公式中A，B，C，D均为常数，μ为粘度。可见只要确定了A，B，C，D就可以得出电潜泵举升稠油效率情况。

电潜泵在实际工作中举升的是动液面以上的液体，提供的扬程可以等效理解为：提供扬程=动液面深度+摩阻引起的损失+井口油压，可见对于相同动液面，相同液量，不同含水情况下，油压的变化主要由摩阻和提供的扬程引起。电潜泵检泵作业时要进行洗压井作业，检泵初期井筒里都是压井液含水率100%，然后突降到正常生产情况。这一含水恢复阶段，引起摩阻的液体是水，B31井下入的是3.5英寸油管，在流体性质为水低液量情况下摩阻非常小，可以忽略，因此油压变化情况主要是由于提供扬程变化引起。根据举升效率公式，不同粘度下情况为：

不同含水情况下粘度已知，Z1-Z2可用相同液量，相同动液面，不同含水情况下，油压的变化率来表述及Z1-Z2=（P1-P2）/P1。选取含水恢复阶段满足要求数据带入公式及可求出常数A，B，C，D。最终确定该井举升稠油效率公式为：

2 B31井实例分析

B31井井下机组参数为：排量120方，扬程1200米，其在日产液45方时，含水率31.9%时，泵吸入口处井液粘度为195cp，计算其稠油举升效率为54.6%，其在此情况下实际提供扬程875米。目前未达到设计产量主要原因为电潜泵提供扬程不够，导致生产情况异常。

3 现场应用情况

电潜泵结构由四大部分组成，分别为电潜泵，油气分离器油，保护器和电机。其中油气分离器对游离自由气具有分离功能，使进入泵腔液体不包含自由气。

通过利用相关软件计算，不同含水情况下含气与不含气电潜泵吸入口处井液粘度情况如图1所示：

根据计算结果分析，相同含水情况下，对于Q油田此种流体物性井液，含气粘度要比无自由气粘度小20-40厘泊。于此相应电潜泵举升稠油效率要提高6%。

根据B31目前情况主动进行检泵作业，对电潜泵机组选型进行优化，用吸入口短节替换油气分离器。

作业后生产情况得到极大好转，产液量，产油量都极大提升，见表1。

4 总结

通过系统的对电潜泵举升稠油效率影响因数的分析，找到了提高效率的有效方法，对其它采用电潜泵开采稠油油藏的油井提供了可靠的借鉴方法，通过对不同含水阶段電潜泵举升稠油效率的预测，可以指导电潜泵选型优化，提高产量取得效益。

参考文献：