抽油机井憋压曲线在生产实际中的应用 下载本文

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抽油机井憋压曲线在生产实际中的应用

作者:张尧

来源:《中国化工贸易·下旬刊》2018年第01期

摘 要:憋压曲线是油管压力与憋压时间的关系曲线,根据抽油机井在起抽憋压和停抽憋压二种状态下取得的关井油管压力与关井时间的关系曲线,对井下发生的各种情况进行定性诊断,以反映出泵的各种工作状况。现场应用这种憋压曲线法对泵漏失、抽油杆断脱的诊断非常有效、是对油井及时提出下步措施,恢复产量的一种简单快速手段。 关键词:深井泵;漏失;断脱 0 前言

抽油泵的活塞在井下长期上下运动,抽油泵凡尔时刻不停地关闭和开启,油液混合物不停地腐蚀和冲涮凡尔座、凡尔和抽油杆等。抽油泵长期在地下这种恶劣环境中运行,所发生的各种的变化,在地面上无法直接发现。当发现油井产量下降时,怎样才能快速地确定原因呢?对于漏失、抽油杆断脱的井,利用井口憋压曲线可以直接确定井下抽油泵的工作状况。 1 理论憋压曲线

理论憋压曲线是依据理想状态下工作的抽油机井所绘制的憋压曲线。所谓理想状态就是泵及油管不漏失,并且地层供液情况较好的状态。由于纯液流的压缩系数很小,假设抽油机连续运转30min即可使压力从0MPa上升至3.0MPa,在抽油机停抽后压力不会下降,一直保持在3.0MPa(图1)。 2 实际憋压曲线

憋压曲线是油管压力与憋压时间的关系曲线,其受液面深度、泵径、冲程、冲次、油层供液能力、储层渗透率等因素影响,以上各要素不会影响憋压曲线的形状,只会影响油压达到标定值的时间。在实际生产中,由于回压等因素影响,有时油压表总有读数。因此,在憋压过程中,压力值不是从0MPa开始。 2.1 录取实际憋压数据

生产实际中,采用井口憋压,方法简单。就是关闭生产闸门,记录2个阶段压力与时间的变化。一是让抽油机正常运转,在井口强制性的憋压,观察压力变化并做记录。二是停抽憋压,当压力升到一定数值时,将抽油机停止刹车,观察压力变化,并做记录。 2.2 绘制曲线

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根据以上两个过程所记录的时间与压力数值,以横坐标表示时间,纵坐标表示压力绘图,即为憋压曲线。

3 用实际憋压曲线判断泵况

在实际生产中,憋压曲线可以做为诊断泵况的一种手段,但憋压曲线的形状会受到油井出气、结蜡、油井出砂、供液不足等因素影响判断,对于抽油杆断脱、漏失的井,可以准确地在憋压曲线上反应出来。 3.1 判断抽油杆断脱

憋压时,无论是启抽还是停抽,压力始终是初始油压值(图2),说明抽油杆断脱,测试液面有沉没度。此时,井口压力不随憋压时间的增长而变化,始终保持在初始压力值。 3.2 判断游动凡尔漏失

启抽憋压时,压力上升缓慢,停抽时压力基本不变(图3),液面测试时,沉没度上升,说明游动凡尔关闭不严。由于游动凡尔关闭不严,在上冲程中,随着活塞压缩流体,油管中压力逐渐上升,但随着油管内压力的上升,游动凡尔的漏失量逐渐增大。憋压曲线表现出压力在开始启抽时压力上升较快,接着上升逐渐变得缓慢。但由于固定凡尔工作状态较好,所以当抽油机停抽后,憋压曲线的油压略有下降后不变或变化速率变小。 3.3 判断固定凡尔漏失

启抽憋压时,上冲程压力上升,下冲程压力下降,但总趋势上升,停抽后压力不降(图4),说明固定凡尔漏失。由于游动凡尔关闭较好,活塞上冲程压力上升,下冲程过程中,由于固定凡尔失灵,游动凡尔打开,载荷下降,压力下降。停抽后,由于游动凡尔关闭较好,压力保持不变。

3.4 判断双凡尔漏失

启抽憋压时,上冲程压力上升,下冲程压力下降,压力总体趋势上升,当压力上升到一定程度后就不再上升。关机停抽后压力下降,压力下降的速度随关机时间的延长而变慢(图5)。

4 憋压曲线的应用

4.1 用憋压曲线判断抽油杆杆断脱

2017年8月10日发现北2-332-P20井产量突然下降,该井生产一直正常,下泵深度1320m,沉没度由7月的211m上升到451m,8月11日进行井口憋压,压力无变化。根据憋压

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数据分析为抽油杆断脱,上报技术部门要求进行作业。作业后发现该井抽油杆断脱。该井在2017年8月17日作业后恢复产量。沉没度由作业前的466m下降到260米,日产液由作业前的0吨恢复到作业后的6.8吨。 4.2 泵漏失引起的产量下降

北2-332-P40井自2017年7月产量开始呈现下滑趋势,为了查明原因,在8月23日进行憋压,憋压时上冲程压力上升,下冲程压力下降,总体趋势上升,停抽后压力下降,结合功图分析为泵漏失。 5 结论

①憋压有助于对产量下降原因的判断;②在日常生产管理中,利用憋压曲线能快速判断泵漏失及杆断脱,为油井及时采取措施、恢复产量争取了时间;③井口憋压结合油井产油量的变化,能及时发现泵况的变化,为生产分析提供有力依据。 参考文献:

[1]陈涛平,胡靖邦.石油工程[M].北京:石油工业出版社, 2000:445-446. [2]邹艳霞.采油工艺技术[M].北京:石油工业出版社,2006: 230-231. [3]王鸿勋,张琪.采油工艺原理[M].北京:石油工业出版社, 1989:320-321. 作者简介:

张尧(1991- )男,汉族,黑龙江省大庆市人,现在中国石油大庆油田责任有限公司第三采油厂技术员,工学学士学位,毕业后一直从事采油管理方面的工作。