三塘湖油田抽油机平衡度影响因素分析及治理对策

前言

目前, 三塘湖油田抽油机平衡率不高, 并且调平衡工作量比较大, 为此找出日常生产管理中影响抽油机井平衡度的各种因素, 对提高平衡率有很大帮助。

一、现状介绍

今年1月份三塘湖采油厂开井324口, 对312常开井进行电流测试, 其中欠平衡井42口, 过平衡井73口, 平衡井为227口, 合计平衡率为73%。

二、影响因素分析

目前抽油机管理中通常用于判断平衡与否的一个标准是平衡度。我们用电流法测试平衡度。

平衡度=I下÷I上×100公式1:

通常我们以计算结果的0.85-1.15判断平衡合格的标准, 大于1.15为过平衡, 小于0.85为欠平衡。

抽油机的平衡状态主要由悬点载荷决定, 抽油机工作时悬点承受静载、动载和摩擦力。在上冲程中, 静载荷包括抽油杆柱在流体中的重量和动液面深度全柱塞面积上的液柱载荷, 下冲程过程中, 静载荷仅为抽油杆柱在流体中的重力。

抽油杆柱在流体中的重量:

公式2:W'r=ρrg LpAr-ρLg LpAr

动液面深度全柱塞截面以上的液柱重量

公式3:W'l=ρLg (Lp-h) Ap

上冲程静载荷:公式4:W'j1=W'r+W'l

下冲程静载荷:公式5:W'j2=W'r

1. 动液面对平衡状况的影响

理论上, 理想情况下, 当其他地面和地下参数都没有发生改变时, 动液面下降, 沉没度h会降低, 液柱载荷W1′会增加, 抽油杆在液体中的重量载荷不变, 即Wr′不变, 上冲程的静载会增加, 下冲程的静载不变, 因此, 电流平衡度会上升。

2. 流体含水率对平衡状况的影响

当油水混合物的总体积不变时, 它的含水率升高, 油水混合物的密度也会相应增加, 此时, 抽油杆柱在液体中的重量会下降, 即Wr′降低, 液柱载荷W1′会增加, 所以上冲程的静载变化无法确定, 下冲程的静载会下降。

从现场实测可以看出, 不同的三口井, 在两个不同的时间点上, 在产液量基本保持不变的情况下, 含水率大幅度上升, 产油量大幅度下降, 电流测试的结果表明, 下行程的电流确实在下降, 平衡度都有下降的趋势。

3. 产液量变化对平衡状况的影响

在相同的时间测试两口油井进行对标分析, 湖30-18产液量变化明显, 湖29-19产液量变化较小, 通过现场实测发现, 产液量的变化使抽油机电流变化明显。

4. 工作参数改变对平衡状况的影响

对一口平衡状况良好的抽油井, 当改变其地面工作参数后, 尤其是调大冲程或冲次, 其平衡状况会发生改变条17井今年9月份进行调大冲程, 调参前电流平衡度为91%, 调参后平衡度为77%, 通过现场实例看出, 抽油机工作参数改变后对平衡率影响较大。

5. 井筒结蜡、原油乳化对平衡状况的影响

井筒结蜡或原油乳化主要是摩阻增大使抽油机悬点载荷变化导致抽油机平衡状况发生变化。

通过抽油杆所受摩擦力公式可以看出, 摩擦力和原油粘度成正比。

通过现场示功图对比发现, 湖40-16油井结蜡后, 功图逐渐肥大, 载荷增大, 改变了抽油机的平衡度。

6. 电流平衡法测试的误差影响

目前在抽油机管理中通常用电流测试平衡判断抽油机平衡状况, 实际上, 电流平衡不能保证抽油机一定平衡, 电流不平衡的抽油机却也有可能是平衡的。因为电流平衡法虽然简便易用, 但也存在一定的局限性。

(1) 电流平衡法人工的测量误差, 即不同的人测量同一口井会产生误差。

(2) 电流平衡法测量工具的测量误差, 即不同的电流表测量同一口井产生的误差。

(3) 当电机负载低时, 电流对平衡状态不敏感, 会出现虚假平衡的状态。

四、治理对策及效果

1. 动液面波动及调参井影响治理对策

(1) 作业井、调参井在实施措施后, 由于产量, 液面等参数波动较大, 对平衡率产生影响, 今后选择电流不平衡井时, 应分析油井泵况及液面参数, 待措施后电流稳定再进行调整。

(2) 对油田由于产液量低引起抽油机的不平衡, 应用小平衡块进行微调。

2. 结蜡影响治理对策

选择电流不平衡井时, 应充分考虑油井的结蜡周期, 功图对比, 对于达到周期井应延缓调整时间, 待洗井后电流稳定再进行调整。

3. 平衡度现场管理对策

采油区块每月测试三次电流, 若连续2次测试为不平衡且结果一致的井 (两次都为欠平衡或者过平衡) , 则维修工区组织进行平衡调整, 并做好现场监督工作, 调整后采油区块及时复测。

4. 治理效果

我们通过公式及现场实例分析抽油机平衡率影响因素, 并采取相应的治理对策使得抽油机平衡率从年初的73%上升到现在的80%。

摘要：游梁式抽油机是三塘湖油田生产的主要设备, 也是主要的电能消耗源, 它的平衡直接影响到其效能及抽油机安全生产。井下载荷随着生产的进行会不断发生变化, 如杆管之间摩擦的改变, 含水改变, 沉没度的升降等从而不断打破游梁式抽油机原有的平衡。

关键词：平衡度,影响因素载荷