油井不停井密集间抽技术研究与应用解析

发表时间:2020/5/22   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:侯凯文
[导读] 摘要:本文主要以油井不停井密集间抽技术研究与应用解析为重点进行阐述,结合当下油井不停井密集间抽技术应用现状为依据,首先分析油井不停井密集间抽技术概述,其次从计算间开工作机制、计算曲柄小摆动角度、比较效果几个方面深入说明并探讨现场应用与评价,进而强化油井不停井密集间抽技术运作效率,旨意在为相关研究提供参考资料。
        (长庆油田分公司第七采油厂环江作业区  甘肃庆阳  745700)
        摘要:本文主要以油井不停井密集间抽技术研究与应用解析为重点进行阐述,结合当下油井不停井密集间抽技术应用现状为依据,首先分析油井不停井密集间抽技术概述,其次从计算间开工作机制、计算曲柄小摆动角度、比较效果几个方面深入说明并探讨现场应用与评价,进而强化油井不停井密集间抽技术运作效率,旨意在为相关研究提供参考资料。
        关键词:抽油机;密集间抽;不停机;应用思考
        在实际的低渗透油田开采起始阶段,受到超前注水与地层压力大因素的影响,油井产液量增加。然而在开发时间的推逝之下,地层供液量在降低,投产设计期初选用的抽油机抽汲能力以及油井产液量不相匹配,引出抽油泵筒中供液有所下降,影响到油井泵运作效率。对于油井开采生产存有的问题,进行油井不停井密集间抽技术实验,满足无人值守情况下抽油机你找对应时间自主启动停止。停机过程中,曲柄可以处于油杆弹性形变范围之中安全运行,增加油井泵效,彰显油田开采的稳定性。
        一、油井不停井密集间抽技术概述
        常规间抽停机情况下地面机械设备和井下管柱均为静止,不停井抽主要是停抽时对应曲柄在一定范围内小幅度摆动,促使抽油杆柱活动在弹性变形范围之中,且井下柱塞保持静止。密集间抽是油井24小时之内生产时间以及停井时间依据比例分解在每一个小时之内,结合配套系统管理曲柄整周运动和小摆动运行,最后完成开抽和停油的替换运行。
        (一)控制基础理论。不停井密集间抽管理装置涉及电参监测单元、电动机转速与曲柄位置传感器、智能控制器与驱动器。其中智能控制器把开停井具体时间输入与摇摆角度和运动周期信息转为控制数据,并且研究采集的电机转速度与曲柄位置和电参信息【1】,把对应指令传递到驱动器体系中。驱动器结合命令调节对应的电流大小,完成电动机转速调整目标;电机转速以及通过电机线圈的电流频率之间呈现正比,也就是借助变频器对供电频率进行改变,将电机转速和转矩保持有效运作状态。若可以了解曲柄位置以及电机负载关联,可以改动供电频率间接的完成电机转矩转动,完成软启动。由此控制机械冲击,保护好电机、抽油机与变速箱等结构。
        (二)过程控制流程。其一,传感器位置。在电动机尾轴位置上安装转速传感器,可以时刻监督电动机转速,曲柄位置上传感器设置在光杆下,检测对应的区并为之。电参传感器设置在控制柜结构中,完成抽油机三相运行电压与电流的检测。其二,曲柄摆动幅度设置。结合运动学和系统载荷研究,将最大杆柱的弹性变形视作前提,规划曲柄摆动范围最大数值。基于不同曲柄实际位置,全方位思考平衡扭矩的分布特征,挑选悬点最佳光杆运行距离以及摆动速度,完成摆动运行计划的设置【2】。其中曲柄摆动角度的确定,在曲柄摆动范围最大化基础上,保障曲柄摆动过程中杆柱被控制在一定范围,按照抽油机驴头存在于悬点位置的最大数值进行简化,明确曲柄摆动角度实际范围。
        其三,间轴制度方案。基于理论,明确间轴科学的生产时间要围绕油井流入排出情况找到油井最大产量,明确流压减小会促使油井产量升高的规律。其中在泵抽性能推断间抽动开井时间期间,结合泵抽性能研究,不思考流体粘度和压缩指数给予抽油泵效带来的影响,可以依据采液量进行计算。


        二、现场应用与评价
        (一)计算间开工作机制。选取低产低效的油井,也就是要求油井日产液小于2m3,泵效小于30%的范围,地面参数整合空间不大,设置3口间开油井,即Q1、Q2、Q3.要想计算出开停井的实际时间,要围绕油井生产信息,包含日产液数值、日产油量与含水数值;生产动态,包含泵深与动液面;生产制度信息,包含冲程与开井时间等【3】。生产时间按照单位时间分散法进行,也就是计算有效生产时间对应比例折算到每一个小时之内,继而计算单位时间停井与开井时间。Q1、Q2、Q3生产制度依次是开井10min、停井50min;开井10min、停井50min;开井12min、停井48min.
        (二)计算曲柄小摆动角度。三口油井杆柱组合与曲柄长度和泵径数据明确后,计算对应的曲柄摆动角度,即Q1、Q2、Q3依次是44.7o、39.8o、37.3o.
        (三)比较效果。在现场调试和修正之后,三口油井对应的曲柄在对应角度摆动过程中,抽油杆弹性变形在一定范围之内,但是井下柱塞不动。比较抽井间轴产液量变动和耗电现象,尤其是“严重供液不足”低产能井上执行科学的密集间抽管理机制,不会过于影响到油井产量。24小时内单井耗电、间抽后耗电与节电率数值依次为75.8kw•h、32.4kw•h、57.3%【4】。
        (四)评价经济效益。密集间抽控制装置购买和安装成本均是2.8万元,安装之后单井节电量是40kw•h,如果使用一年为365天的时间,电费设置为0.6元/度,那么每年能够节约电费大约是0.876万元,这样在3.2年的时间内可以回收对应投资成本。
        结束语
        综上所述,油井不停井密集间抽技术研究与应用研究课题的开展具有重要的意义和价值,油井不停井密集间抽技术按照持续整周运行和低能耗摆动结合的模式,把长周期集中间抽采油转换为短周期间抽采油,结合单井地质现象以及供液能力的差异性,针对性的明确单井工作机制,对每一个短周期动液面波动幅度管理在一定范围,保障油井产能可以切合实际的发挥。具体实验表明,将油井不停井密集间抽技术和以往的间抽进行比较,节电率在50%左右,节能成效比较明显,处理常规间抽制度实施难度大一些,冬季会出现井口严冻与停机时间长的情况,还能够控制单井用工人数,较大程度上减小工人劳动强度,提高油井开产的效果。
        参考文献:
        [1]钱洪鹏.刍议抽油机井套压控制对油井产量的影响[J].中国石油和化工标准与质量,2019(9):12-12.
        [2]熊小伟,韩利宝,李兵,et al.油井不停井密集间抽技术研究与应用[C]// 宁夏青年科学家论坛石化专题论坛.0.
        [3]邵英博.浅析海上油井井下安全阀的工作原理及技术分析[J].中国石油和化工标准与质量,2019(10):243-244.
        [4]韩昭海,张海东,高阿龙,et al.高压长关油井带压封井工艺现场试验与研究[C]// 宁夏青年科学家论坛石化专题论坛.0.
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