王喜梅，陸登峰

（中國石油化工股份有限公司江蘇油田分公司采油一廠，江蘇江都225265）

合理沉沒度的計(jì)算表達(dá)式

王喜梅，陸登峰

（中國石油化工股份有限公司江蘇油田分公司采油一廠，江蘇江都225265）

在有桿泵抽油系統(tǒng)中，沉沒度是一個(gè)很關(guān)鍵的技術(shù)參數(shù)，每口抽油機(jī)井在一定的機(jī)桿泵匹配條件下，存在一最佳沉沒度，使系統(tǒng)效率最高，此最佳的沉沒度即為合理沉沒度。通過公式推導(dǎo)，數(shù)據(jù)擬合，最終根據(jù)含水＜40%，40%＜含水＜70%，含水＞70%分三類確定出了沙埝油田合理沉沒度的計(jì)算表達(dá)式。

沙埝油田；沉沒度；系統(tǒng)效率；含水率

1　合理沉沒度的表達(dá)式推導(dǎo)

1.1系統(tǒng)效率的表達(dá)式推導(dǎo)

系統(tǒng)效率［1］：

有效功率［2］：

理論排量［2］：

當(dāng)含水一定時(shí)，泵效與沉沒度符合指數(shù)函數(shù)［3］（a、b為常數(shù)［4］）。即：

對(duì)于沙埝油田套壓基本為零，油壓也均在1.0 MPa左右，所以：po-pt≈1；沙埝油田純?cè)兔芏然緸楣潭ㄖ担ㄈ≈禐?.835 t/m3）。即：ρo≈0.835。則系統(tǒng)效率［5］可表達(dá)為：

其中：

上式中：η-機(jī)采系統(tǒng)效率，%；η泵-泵效，%；p有效-有效功率，kW；p電機(jī)-電機(jī)輸出功率，包括有功功率與無功功率，kW；g-重力加速度，m/s2；Q-油井產(chǎn)液量，m3/d；H-有效揚(yáng)程，m；Hd-動(dòng)液面深度，m；HS-沉沒度，m；HP-下泵深度，m；ρ-油井混合液密度，t/m3；po-油井回壓（油壓），MPa；pt-油井套壓，MPa；fw-油井液質(zhì)量含水率，%；ρo-純?cè)兔芏龋瑃/m3；ρw-地層水密度，t/m3；D-泵徑，m；S-沖程，m；Q理-理論產(chǎn)量，m3/d；n-沖次，次/分鐘。

1.2求合理沉沒度的表達(dá)式

對(duì)函數(shù)求一階導(dǎo)數(shù)

由于b＜0，所求的合理的沉沒度表達(dá)式為：

1.3求取a、b值

通過對(duì)沙埝地區(qū)油井的系統(tǒng)效率、沉沒度、含水等進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)。經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)的初步分析［7］發(fā)現(xiàn)：在沉沒度變化不大的情況下，系統(tǒng)效率隨含水的變化而發(fā)生變化（見圖1），所以以下分析將根據(jù)含水不同進(jìn)行分類。

把公式（4）兩邊取自然對(duì)數(shù)，以沉沒度的倒數(shù)為橫坐標(biāo)，以泵效的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)，從而把公式（4）轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性函數(shù)，統(tǒng)計(jì)沙埝油田泵徑均為38型，油氣比均小于20的井的泵效，井號(hào)，沉沒度，含水等，作出不同含水的擬合圖（見圖2～圖4）。

根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)得：

當(dāng)含水＜40%時(shí)：b=-87.304、a=e4.4298=83.95

當(dāng)40%＜含水＜70%時(shí)：b=-51.423、a=e4.344=77.01

當(dāng)含水＞70%：b=-11.8、a=e4.1217=61.66

圖1　不同含水的系統(tǒng)效率變化圖

圖2　含水＜40%時(shí)的擬合圖

圖3　40%＜含水＜70%時(shí)的擬合圖

圖4　含水＞70%時(shí)的擬合圖

2　結(jié)論

（1）沙埝油田合理沉沒度計(jì)算表達(dá)式如下：

（2）隨著含水的增加，以系統(tǒng)效率為目標(biāo)函數(shù)的合理沉沒度有減小的趨勢(shì)。

［1］鄒艷霞.采油工藝技術(shù)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2006：100-250.

［2］張琪.采油工程原理與設(shè)計(jì)［M］.東營：中國石油大學(xué)出版社，2006：121-123.

［3］譚多鴻.抽油機(jī)井合理沉沒度的確定［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2007，29（1）：147-148.

［4］何海燕，張燕，劉斌，等.合理沉沒度的確定［J］.化工管理，2014，（3）：178.

［5］韓文瓊.抽油機(jī)井沉沒度優(yōu)化探討［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2014，（6）：78.

［6］周娜，等.勝坨油田抽油機(jī)井沉沒度的優(yōu)化分析［J］.中外能源，2014，（12）：56-58.

TE933.1

A

1673-5285（2016）09-0047-02

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.09.011

2016－07-21

王喜梅，女（1984-），工程師，2007年畢業(yè)于西安石油大學(xué)石油工程專業(yè)，學(xué)士，主要從事采油工程工作，郵箱：wxm_jy@163.com。