專利名稱：低滲透油田提高抽油機(jī)載荷利用率、扭矩利用率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田采油領(lǐng)域井下巖石鉆進(jìn)后提高能源利用率的一種方法，屬于一種低滲透油田提高抽油機(jī)載荷利用率、扭矩利用率的方法。
背景技術(shù)：
外圍低滲透油田由于儲(chǔ)量豐度低、滲透率低、產(chǎn)量低，油井產(chǎn)液量隨開發(fā)時(shí)間的延長并不上升。按照目前的抽油機(jī)選型方法，所選的抽油設(shè)備負(fù)載率低，導(dǎo)致投資高、運(yùn)行費(fèi)用高，影響油田開發(fā)效益。隨著對低滲透油田開發(fā)產(chǎn)液量規(guī)律的不斷認(rèn)識(shí)，以及各類新型節(jié)能設(shè)備產(chǎn)品性能不斷提高，原有方法已無法滿足低滲透油田抽油機(jī)選型的需要。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的是提供一種低滲透油田提高抽油機(jī)載荷利用率、扭矩利用率的方法，該方法以降低機(jī)型、降低裝機(jī)功率來提高抽油機(jī)載荷利用率和電機(jī)功率利用率，對于節(jié)省采油工程投資，降低后續(xù)生產(chǎn)運(yùn)行成本具有重要的意義。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是該低滲透油田提高抽油機(jī)載荷利用率、扭矩利用率的方法根據(jù)低滲透油田產(chǎn)液量不隨開發(fā)時(shí)間延長而增加，初期產(chǎn)液量即為最大產(chǎn)液量，所以在低滲透油田應(yīng)按載荷利用率《95％、扭矩利用率《90％的上限來在選擇抽油機(jī)，包括下列步驟(1)、泵徑選用Ф28mm～Ф44mm；(2)、抽油桿選取1600m、1700m、1800m三個(gè)下泵深度等級；(3)、CYJS8-3-26HB抽油機(jī)；(4)、TNM225S-8稀土永磁電機(jī)。。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用技術(shù)方案，抽油機(jī)載荷利用率《95％、扭矩利用率《90％，方法以降低機(jī)型、降低裝機(jī)功率來提高抽油機(jī)載荷利用率和電機(jī)功率利用率，對于節(jié)省采油工程投資，降低后續(xù)生產(chǎn)運(yùn)行成本具有重要的意義。節(jié)能降耗提高了企業(yè)效益。


圖1是龍虎泡油田相滲透率曲線；圖2是新站油田相滲透率曲線；圖3是龍南油田相滲透率曲線；圖4是新肇油田相滲透率曲線；圖5龍虎泡油田無因次采液(油)指數(shù)與含水關(guān)系曲線；圖6新站油田無因次采液(油)指數(shù)與含水關(guān)系曲線；圖7龍南油田無因次采液(油)指數(shù)與含水關(guān)系曲線；圖8新肇油田無因次采液(油)指數(shù)與含水關(guān)系曲線；圖9新肇油田2000-2005年實(shí)際產(chǎn)液、含水及載荷變化趨勢。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明實(shí)施例1、一、低滲透油田產(chǎn)液量變化規(guī)律的取得(一)是通過相滲透率曲線分析預(yù)測已投產(chǎn)低滲透油田產(chǎn)液變化規(guī)律從龍虎泡、新站、龍南、新肇四個(gè)油田相滲透率曲線(見圖1至圖4)可以看出，隨著含水飽和度的增大，油相滲透率下降很快，水相滲透率上升很慢，并且油水兩相流動(dòng)范圍很窄，殘余油下的水相滲透率很小。從無因次采液與含水關(guān)系曲線(見圖5至圖8)可以看出，含水100％時(shí)，采液指數(shù)也小于無水期采液指數(shù)。
(二)是從龍虎泡油田提液穩(wěn)產(chǎn)試驗(yàn)分析低滲透油田提液可行性龍虎泡油田49-59排1998-2001年進(jìn)行提液穩(wěn)產(chǎn)試驗(yàn)，平均單井日產(chǎn)液由9.7t增加到11.9t，日產(chǎn)油由3.6t下降到2.9t，綜合含水由62.9％上升到75.6％。這說明雖然產(chǎn)液量有一定提高，但無增油效果，僅能控制產(chǎn)量遞減速度。
(三)是統(tǒng)計(jì)分析已投產(chǎn)低滲透油田抽油機(jī)載荷及產(chǎn)液變化規(guī)律對新肇油田2000-2005年抽油機(jī)井實(shí)際載荷、產(chǎn)液、含水變化情況進(jìn)行了調(diào)查分析。結(jié)果表明平均日產(chǎn)液由4.2t下降到2.6t，含水由12.5％上升到44.7％，平均最大載荷由42.5KN下降到31.0KN，新肇油田裝機(jī)額定載荷80KN，實(shí)際載荷利用率由53.1％下降到38.8％。
以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明低滲透油田產(chǎn)液量不隨開發(fā)時(shí)間延長而增加，初期產(chǎn)液量即為最大產(chǎn)液量。
二、在低滲透油田產(chǎn)液規(guī)律下，抽油機(jī)載荷利用率《95％、扭矩利用率《90％的正確性在滿足下泵深度和產(chǎn)液量的前提下，要充分發(fā)揮抽油機(jī)的能力，既提高抽油機(jī)載荷利用率和扭矩利用率，根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果低滲透油田產(chǎn)液量不隨開發(fā)時(shí)間延長而增加，初期產(chǎn)液量即為最大產(chǎn)液量，所以在低滲透油田應(yīng)按載荷利用率《95％、扭矩利用率《90％的上限來在選擇抽油機(jī)，可保證油井在整個(gè)生產(chǎn)過程中抽油機(jī)安全運(yùn)行。
實(shí)施例2、葡西油田位于黑龍江省肇源縣和杜爾伯特蒙古族自治縣境內(nèi)，區(qū)內(nèi)地面條件復(fù)雜，大部分地區(qū)為洼地，地面海拔132.0～151.0m；構(gòu)造位置處于松遼盆地中央坳陷區(qū)齊家—古龍凹陷南部葡西鼻狀構(gòu)造。
1、機(jī)桿泵選擇(1)泵徑的選擇根據(jù)油藏開發(fā)設(shè)計(jì)十年產(chǎn)能預(yù)測，初期平均單井日產(chǎn)液3.3t，單井日產(chǎn)油2.0t，綜合含水40％，借鑒古109區(qū)塊的生產(chǎn)實(shí)際，泵效按25％計(jì)算，選用Ф32mm和Ф38mm的泵。
不同泵效下的各泵徑實(shí)際排液量 表1

(2)抽油桿選擇
考慮葡萄花油層氣油比為91m3/t，油層中深2000米的實(shí)際，選取1600m、1700m、1800m三個(gè)下泵深度等級，抽油機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)選取沖程為2.5m，沖次為每分鐘8次，混和液密度取0.95m3/t，根據(jù)等強(qiáng)度原則，選取兩級桿柱組合。
不同泵徑、桿柱組合的強(qiáng)度校核 表2

開發(fā)方案要求古137區(qū)塊的合理生產(chǎn)流壓為7MPa。借鑒古109區(qū)塊的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，套壓最低為1.0MPa，最高為4.2MPa，平均為3.0MPa。為滿足地質(zhì)方案要求，設(shè)計(jì)套壓為1MPa，沉沒度為400米時(shí)，計(jì)算得到的下泵深度應(yīng)為1700m。計(jì)算結(jié)果表明，下泵深度在1600m-1800m，選擇20CrMo合金鋼，許用應(yīng)力為130N/mm2的HY型超高強(qiáng)度抽油桿，桿柱組合為φ22×φ19可滿足生產(chǎn)需要。
(3)抽油機(jī)選擇對于Ф32mm泵、Ф22×Ф19mm桿柱組合，下泵深度1600-1800米時(shí)最大載荷為56.49-63.55kN，扭矩為17.04-19.06kN.m；對于Ф38mm泵、Ф22×Ф19mm桿柱組合，下泵深度1600-1800米時(shí)最大載荷為61.50-69.19kN，扭矩為20.59-23.05kN.m；對于Ф44mm泵、Ф22×Ф19mm桿柱組合，下泵深度1600-1800米時(shí)最大載荷為67.37-75.80kN，扭矩為24.75-27.73kN.m。根據(jù)抽油機(jī)載荷利用率《95％、扭矩利用率《90％的原則，在載荷、扭矩允許的范圍內(nèi)選擇CYJS8-3-26HB抽油機(jī)。
(4)電機(jī)選擇根據(jù)泵深1600-1800m，最大扭矩17.04-19.06kN.m，根據(jù)電機(jī)功率計(jì)算公式P＝M*0.6*n/9.55*0.8，計(jì)算得額定功率為16-18kW，因此選用380V、18.5kW節(jié)能的TNM225S-8稀土永磁電機(jī)加配電箱。
(5)、實(shí)施效果依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，先后對11個(gè)新區(qū)塊1305口井的抽油機(jī)進(jìn)行了優(yōu)選。抽油機(jī)機(jī)型下降一個(gè)級別，懸點(diǎn)載荷由95kN下降到67kN，裝機(jī)功率由21.4kW下降到13.5kW，節(jié)省采油工程投資3889.08×104元，年可節(jié)電1778.6×104kW·h，有效期內(nèi)可節(jié)電1.4×108kW·h。
權(quán)利要求
1.一種低滲透油田提高抽油機(jī)載荷利用率、扭矩利用率的方法，其特征在于根據(jù)低滲透油田產(chǎn)液量不隨開發(fā)時(shí)間延長而增加，初期產(chǎn)液量即為最大產(chǎn)液量，所以在低滲透油田應(yīng)按載荷利用率《95％、扭矩利用率《90％的上限來在選擇抽油機(jī)，包括下列步驟(1)、泵徑選用Φ28mm～Φ44mm；(2)、抽油桿選取1600m、1700m、1800m三個(gè)下泵深度等級；(3)、CYJS8-3-26HB抽油機(jī)；(4)、TNM225S-8稀土永磁電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低滲透油田提高抽油機(jī)載荷利用率、扭矩利用率的方法。該低滲透油田提高抽油機(jī)載荷利用率、扭矩利用率的方法根據(jù)低滲透油田產(chǎn)液量不隨開發(fā)時(shí)間延長而增加，初期產(chǎn)液量即為最大產(chǎn)液量，所以在低滲透油田應(yīng)按載荷利用率≤95％、扭矩利用率≤90％的上限來選擇抽油機(jī)，包括下列步驟(1)泵徑選用Φ28mm～Φ44mm；(2)抽油桿選取1600m、1700m、1800m三個(gè)下泵深度等級；(3)CYJS8－3－26HB抽油機(jī)；(4)TNM225S－8稀土永磁電機(jī)。該方法以降低機(jī)型、降低裝機(jī)功率來提高抽油機(jī)載荷利用率和電機(jī)功率利用率，對于節(jié)省采油工程投資，降低后續(xù)生產(chǎn)運(yùn)行成本具有重要的意義。
文檔編號E21B43/00GK1987042SQ20061013877
公開日2007年6月27日 申請日期2006年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月16日
發(fā)明者王巖樓, 張傳緒, 柴立新, 尹喜永, 于永波, 高艷秋 申請人:大慶油田有限責(zé)任公司