杜鋒

摘 要：隨著近年來(lái)國(guó)際油價(jià)的攀升，油田的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)取得了良好的發(fā)展勢(shì)頭，在油田生產(chǎn)開(kāi)采的過(guò)程中，油井井口回壓對(duì)產(chǎn)量的影響一直都是困擾油田生產(chǎn)的重要問(wèn)題，井口回壓不僅會(huì)對(duì)油井產(chǎn)量產(chǎn)生影響，同時(shí)但也會(huì)嚴(yán)重的影響生產(chǎn)過(guò)程中的電能消耗總量。本文針對(duì)油井井口回壓對(duì)產(chǎn)量以及耗電量的影響進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：井口回壓;油井產(chǎn)量;抽油機(jī);電能消耗;影響分析

引言

在油田的生產(chǎn)開(kāi)采過(guò)程中，為了進(jìn)一步提升機(jī)械采油方式的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)石油企業(yè)經(jīng)濟(jì)的效益的最大化，就必須要針對(duì)油田生產(chǎn)開(kāi)采過(guò)程中的井口回壓?jiǎn)栴}進(jìn)行有效的解決。井口回壓的出現(xiàn)對(duì)整個(gè)油田生產(chǎn)集輸系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。而井口回壓對(duì)整個(gè)生產(chǎn)集輸系統(tǒng)影響最大的是油井的實(shí)際產(chǎn)量以及抽油機(jī)運(yùn)行的耗電量。鑒于此，在油田生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中的必須合理的處理井口回壓?jiǎn)栴}，盡量將井口回壓控制在合理得范圍內(nèi)，這樣才能充分保證油田的生產(chǎn)開(kāi)采的順利進(jìn)行。

1 油井回壓對(duì)油井產(chǎn)量的影響分析

在油田的生產(chǎn)開(kāi)采活動(dòng)中，機(jī)械舉升設(shè)備中油層的主要工作流程分為三個(gè)過(guò)程：首先使柱塞通過(guò)運(yùn)動(dòng)將泵筒內(nèi)部的容積讓出來(lái)，其次是井下的油液在壓力作用下進(jìn)入到泵筒內(nèi)部;最后通過(guò)柱塞運(yùn)動(dòng)活塞將泵筒內(nèi)的液體抽汲到地面。在油泵正常的運(yùn)行過(guò)程中，油泵內(nèi)部的活塞每一次循環(huán)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，吸入的油液體積與排出的油液體積始終與柱塞運(yùn)動(dòng)過(guò)程只讓出泵筒的溶劑是相同的。因此，抽油機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)際的抽汲排量的計(jì)算公式如下：

上述公式中，Q表示的是油泵理論上的排量，D表示的是油泵的直徑，s表示的是抽油機(jī)光桿實(shí)際產(chǎn)生的行程，n表示的抽油機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的沖次。

由上述抽油機(jī)排量計(jì)算公式看出，抽油機(jī)油泵中柱塞的面積、抽油機(jī)光桿的沖程以及在單位時(shí)間運(yùn)行的沖程次數(shù)是影響抽油機(jī)排量的主要因素，而井口回壓不會(huì)對(duì)抽油機(jī)排量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，機(jī)械采油設(shè)備在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，井口回壓對(duì)其產(chǎn)生的影響主要集中在一下幾個(gè)方面：第一，井口回壓的不斷升高會(huì)對(duì)抽油泵以及油管的漏失等產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，甚至?xí)斐沙橛捅靡约皩?duì)油管漏失量的大幅增加，從而使得機(jī)采設(shè)備實(shí)際抽汲量大幅降低;第二，由于目前我國(guó)油田的油井井口通常采取的都是油管聯(lián)通得井口安裝工藝流程，因此，一旦井口回壓的數(shù)值達(dá)到套壓的上限時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致在一定的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)在套壓超過(guò)的井口回壓的排氣現(xiàn)象，此時(shí)，套管的壓力就會(huì)對(duì)油井實(shí)際的油液頁(yè)面以及井下油液流動(dòng)的壓力造成嚴(yán)重的影響，從進(jìn)一步影響了油井實(shí)際的產(chǎn)量[1]。

1.1 井口回壓對(duì)油泵漏失量的影響

根據(jù)油田關(guān)于油氣集輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，油田在實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，通常情況下井口回壓不會(huì)對(duì)油井的實(shí)際產(chǎn)量產(chǎn)生直接的影響，但是如果井口回壓出現(xiàn)快速增長(zhǎng)的情況下，會(huì)都導(dǎo)致深井內(nèi)部油泵產(chǎn)生嚴(yán)重漏失情況，甚至?xí)?dǎo)致油泵泵效出現(xiàn)嚴(yán)重下降情況，從而使得油泵無(wú)法有效發(fā)揮出抽汲作用，進(jìn)而導(dǎo)致油井的產(chǎn)量出現(xiàn)嚴(yán)重的下滑現(xiàn)象。在針對(duì)抽油機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)試分析后能夠得出以下一些結(jié)論，當(dāng)油井的井口回壓每提升0.5MPa的時(shí)候，就會(huì)造成井筒內(nèi)的漏失量增加約1%左右。而根據(jù)相關(guān)的規(guī)范要求，油田的低產(chǎn)井可以保證在井口回壓為2.5MPa的狀態(tài)下進(jìn)行正常生產(chǎn)作業(yè)。由此可知，井口回壓實(shí)際對(duì)油泵漏失量的影響非常小。據(jù)此，我們可以知道井口回壓通常都情況下不會(huì)對(duì)的油井的產(chǎn)量造成直接的、重要的影響。

1.2 套壓對(duì)油井產(chǎn)量的影響分析

油田在生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中主要采取的設(shè)備都是機(jī)械采油方式，而能夠?qū)τ途a(chǎn)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響得因素主要是生產(chǎn)壓差。如果機(jī)采井在穩(wěn)定運(yùn)行情況下，地層壓力也會(huì)維持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，因此，實(shí)際對(duì)油井產(chǎn)量產(chǎn)生影響的因素就是流壓。鑒于此，當(dāng)油井的生產(chǎn)作業(yè)處于正常狀態(tài)時(shí)，流壓的計(jì)算公式為：

通過(guò)上述公式可知，如果套壓出現(xiàn)一定的變化不會(huì)對(duì)井下油氣水的高度產(chǎn)生影響，但是油氣水的密度會(huì)隨著套壓的增加而逐漸降低。在套管不斷增加的情況下，井下的油液液面會(huì)逐漸降低，從而使的套管內(nèi)的氣體逐步溶解到油液中，油氣段的密度也會(huì)相應(yīng)的降低。因此，一旦上述幾種參數(shù)出現(xiàn)變化，會(huì)導(dǎo)致井下的流壓產(chǎn)生一定的變化，由此必然會(huì)導(dǎo)致油井的生產(chǎn)壓差出現(xiàn)變化，從而對(duì)油井的產(chǎn)量產(chǎn)生影響。

2 油井井口回壓對(duì)抽油機(jī)耗電量的影響

抽油機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，其最大載荷是出現(xiàn)在上沖程過(guò)程中，最小載荷出現(xiàn)在抽油機(jī)的下沖程中。通過(guò)對(duì)實(shí)際井口回壓對(duì)抽油機(jī)載荷的影響對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)，由井口回壓產(chǎn)生的載荷占到了抽油機(jī)實(shí)際運(yùn)行載荷的5%左右，由此可知，井口回壓產(chǎn)生的載荷對(duì)抽油機(jī)實(shí)際的運(yùn)行載荷影響的比較小[2]。在抽油機(jī)的上沖程的運(yùn)行過(guò)程中，游動(dòng)凡爾處于關(guān)閉狀態(tài)，而固定凡爾則處于打開(kāi)狀態(tài)，這時(shí)游動(dòng)凡爾會(huì)受到井口回壓的作用，從而使得抽油機(jī)實(shí)際載荷增加;在抽油機(jī)的下沖程運(yùn)行過(guò)程中該，游動(dòng)凡爾處于打開(kāi)狀態(tài)，固定凡爾處于關(guān)閉狀態(tài)，這時(shí)在固定凡爾上會(huì)受到井口回壓的作用，從而使的抽油桿受到一個(gè)額外的浮力作用，抽油機(jī)實(shí)際的運(yùn)行載荷減少，這兩個(gè)沖程中井口回壓的實(shí)際作用力方向相反，因此，實(shí)際作用效果完全可以抵消一部分。由此可知，在抽油機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中井口回壓對(duì)抽油機(jī)耗電量的影響非常小。而抽油機(jī)實(shí)際舉升液體的重量是影響其耗電量的主要因素。

3 降低井口回壓的主要措施

通過(guò)上述分析可知，在油田的生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程個(gè)，井口回壓不會(huì)對(duì)油井產(chǎn)量以及抽油機(jī)實(shí)際的耗電量產(chǎn)生巨大影響，而由于多數(shù)油田的井口都是采取油套連接的工藝形式，因此井口回壓會(huì)對(duì)套壓產(chǎn)生一定的影響，從而會(huì)對(duì)井下的油液液面產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，進(jìn)而造成油井產(chǎn)量下降。但是，在井口回壓不斷增加的情況下，不僅能有效降低井下油液的年度，充分降低油液在運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的液力損失，進(jìn)一步提升了油氣的分離效率;此外，隨著井口回壓的不斷增加，能夠有效促進(jìn)集輸管線管徑的增加，這樣整個(gè)油氣集輸系統(tǒng)中的中轉(zhuǎn)站數(shù)量就能有效減少，從而進(jìn)一步降低了油田在基礎(chǔ)建設(shè)方面的投資，但需要引起高度重視的是，在油田的生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，一定要將井口回壓控制在合理的范圍內(nèi)，否則井口回壓超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求會(huì)導(dǎo)致井口盤根或者法蘭等位置出現(xiàn)嚴(yán)重的漏失情況。在油田生產(chǎn)開(kāi)采過(guò)程中，通常會(huì)采取以下一些措施來(lái)控制井口回壓：

（1）降粘技術(shù)。常用的降粘技術(shù)主要有熱力降粘技術(shù)、井口摻熱水降粘技術(shù)以及化學(xué)降粘技術(shù)等。

（2）降低集輸回壓的方法。有效控制集輸管線回壓的主要手段有縮短集輸管線長(zhǎng)度，提升集輸管線的管徑，有效控制集輸管線內(nèi)部流體的流速，有效提升管線內(nèi)部油液的溫度等幾種方式，而提升原油溫度的方法也是目前應(yīng)用比較廣泛的一種降低回壓的方法。

4 結(jié)束語(yǔ)

在油田的生產(chǎn)開(kāi)采過(guò)程中，維持油井的正常生產(chǎn)作業(yè)，有效提升油井產(chǎn)量是油田普遍面臨的一個(gè)重大的研究課題。而通過(guò)本文的研究發(fā)現(xiàn)，雖然井口回壓對(duì)油井產(chǎn)量以及抽油機(jī)耗電量會(huì)產(chǎn)生一定的影響，而為了進(jìn)一步提升油井產(chǎn)量，就必須要有效控制井口回壓，盡量避免井口回壓出現(xiàn)連續(xù)增長(zhǎng)的情況，這樣才能充分保證油田生產(chǎn)開(kāi)采活動(dòng)的正常進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

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