关于油井合理检泵时机的探讨

2023-01-10

前言

造成油井检泵的原因很多, 其中因漏失而导致检泵所占的比例较高。但是在实际生产中, 对漏失待检泵作业井的合理作业时机没有明确的计算方法, 具有一定的盲目性, 不利于油田生产目标的实现。

对一口漏失待作业油井来说, 要获得不同的生产目标, 所对应的检泵时机应该是不同的。每一个目标, 都存在一个最佳检泵时机能使目标值最大, 提前或滞后作业, 都会使目标值变小。

一、基本条件的建立

1. 抽油机在漏失的过程中, 油井的产量与时间成减函数关系, 在这里假定为:

上式中:Qt:某一时刻的日产油量;

Q0:正常生产时日产油量;

ΔQ:单位时间漏失量的增加值;

t:漏失时间。

2. 在检泵周期内, 含水率基本保持稳定, 只考虑漏失对油井产量的影响, 而忽略其他因素的影响。

3. 检泵作业时间为已知量TJ。

二、数学模型的建立

1. 产油量最大化模型

由假设条件可以得出:整个检泵周期内的产量为:

加上检泵作业时间, 整个检泵周期内平均日产油量为:

对 (3) 式求导, 求极值可得日产量最大时检泵时机的目标函数为:

从公式 (4) 中可以发现, 当ΔQ增大时, 合理检泵时机将缩短, 反之将延长。

这一模型, 可以使得检泵作业井最大限度的采出, 从而促使原油生产计划的完成。

2. 经济效益最大化模型

在建立模型的过程中, 除了以上三条假设外, 还有以下几项补充:油井日固定费用为CG;每次作业费用为CZ;吨油可变成本为CB;吨油价格为P, 吨油税金为P'。利用目标1中求出的检泵周期内的总产量, 可以得出检泵周期内的总效益为:

令 , 对上式求平均值, 每日平均利润为:Δ

对 (6) 式求导, 求极值可得经济效益最大时, 检泵时机目标函数为:

ΔQ增大, 合理检泵时机将缩短, 反之将延长。

3. 检泵周期最大化模型

条件同上, 根据盈亏平衡分析法, 可以求得盈亏临界点的产量为:

由以上公式计算后可能出现三种情况:

Q0>QBE, 即油井正常生产时的产量大于盈亏临界点的产量, 这时可以由目标函数 (8) 求出油井最长检泵周期T。

V<0, 即单位可变成本大于税后价格, 该井为绝对的无效井, 从经济利益上考虑应该关闭。

从中可看出, 这一模型不仅可以减少油井作业次数和费用, 而且可以有效的保护资源, 有利于可持续发展。

三、实例计算与评价

假设一口油井漏失前产油量为5t/d, 从一月份开始漏失, 60天后产油量为4t/d, 市场油价为1600元/t, 单位税金为300元/t, 检泵作业时间为2d, CG为600元/d, CB为300元/t, CZ为25000元/口。

根据以上参数可以求出不同目标下的合理检泵时机、对应的油井产量和获得的效益。

由以上可知:Q0=5t/d, ΔQ= (5-4) /60=0.017t/d2, 所以:Qt=5-0.017t

1. 追求产量最大化时

利用公式 (4) 计算出T=32 (d) , 结合公式 (3) 可以求得检泵周期内平均产量为:

利用公式 (6) , 求得平均效益为:

2. 追求效益最大化时

利用公式 (4) 计算出T=62 (d) , 结合公式 (6) 可求得平均每天最大效益为:

3.追求检泵周期最大化

通过计算得知, 追求产量时, 从漏失开始32天就应该检泵, 追求效益时, 从漏失开始62天就应该检泵, 追求检泵周期时, 从漏失开始258天就应该检泵。

认识

1.通过理论分析, 分别得出在追求产量最大化、追求效益最大化和追求检泵周期最大化时对应的三个不同的目标函数

2.各油田可以根据自己的生产实际和需要, 利用不同的目标函数, 可以计算出漏失井合理的检泵周期和检泵时油井的产量, 从而科学的把握检泵时机。

3. 油田获得最大产量的同时并不一定可以获得最好的经济效益, 反之亦然。

4. 油井追求产量最大化和效益最大化时, 漏失量加速度 (ΔQ) 越大, 检泵周期就越短。

5. 生产过程中, 吨油可变成本若大于税后价格, 该井则为无效井, 从经济利益上考虑, 应该考虑关闭该井。

6. 油井产能越低, 则对应的各个目标值越小。

摘要：油井在生产过程中, 由于漏失的存在, 造成泵效降低。为了提高泵效, 增加产量, 需要进行检泵作业。但漏失到什么时候检泵比较合理, 还没有明确的计算方法, 本文针对不同的目标即产油量最大化、经济效益最大化、检泵周期最大化, 确定了不同的检泵时机计算方法, 对漏失检泵合理时机的确定有一定的指导意义。

关键词：漏失,检泵,检泵时机