２０１３年第６期 内蒙古石油化工 ２５ 潜油电泵抽油时机分析 奚东伟 （大庆油田力神泵业有限公司国内销售分公司，黑龙江大庆１６３３１１） 摘 要：潜油电泵主要用于油井大排量抽汲井液，它是通过降低井底流动压力来增加油井产量的。 从油井的生产特性、流体特性、井筒特性、油藏特性及经济效果等多个方面进行分析，详细说明何种情况 下使用潜油电泵进行采油时才能运行得最安全可靠并取得最佳的经济效益。 关键词：潜油电泵；油井性；抽油时机；经济效益 中图分类号：ＴＥ３５５．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－－７９８１（２０１３）Ｏ６一ｏ０２５一ｏ３ 一般来讲，油田在应用机械采油方法进行抽油 油藏特性及经济效果等几个方面进行分析。 时，首先要考虑的问题就是根据油田的特点，选用哪 １生产特性 ］ ］种机械采油方法，才能使设备运行最可靠，投入产出 油井的供液能力是选择机械采油方式的关键因 Ｉ＝ｌ ］ ］ 比最高，取得最佳的经济效益。对潜油电泵而言，就 素，尤其是采取过增产措施的油井。在确定最佳机械 是潜油电泵抽油的时机选择问题。即在什么情况下， 采油方法时，必须考虑到油井的生产能力。油井含水 才能使潜油电泵的运行最可靠、最经济。基于上述问 量直接影响总产液量，由于相对渗透率的变化，油井 题，文中将从油井的生产特性、流体特性、井筒特性、 高含水将影响流入特性。高含水使油井必须采用大 反应温度升高到５００￣Ｃ时Ｌａ—Ｖ—Ｏ／高岭土催化剂 ［参考文献］ 丙烯选择性就不如Ｌａ—Ｖ—Ｏ／杭锦２＃土催化剂的 王鼎，筒丽，程琳，等．改性高岭土的制备、 的丙烯选择性。这可能是，反应温度升高到５００℃时 表征及其光催化性能ＥＪ］．光谱学与光谱分 Ｌａ—Ｖ—Ｏ／高岭土催化剂上丙烯较易氧化所致。 析，２０１２，３２（８）：２２０９￣２２１３． ２．４结论 于海琴，闫良国，辛晓东，等．ＣＴＭＡＢ和 ＸＲＤ和ＢＥＴ结果表明，活性组分负载量为 ＰＤＭＤＡＡＣ有机改性膨润土的制备及其表 １Ｏ 时，活性组分在各种载体上以高度分散的或没 征ＥＪ］．光谱学与光谱分析，２０１１，３１（５）： 有形成无定形的ＬａＶＯ。物相存在。将活性组分负载 １３９３～１３９７． 到粘土上，有利于丙烷氧化脱氢制丙烯反应丙烯选 照日格图，乌云，宝地巴特尔，等．杭锦２＃ 择性的提高，可以避免丙烯在高温时的深度氧化。研 土脱色剂的制备及其对植物油脱色性能的研 究ＥＪ］．中国油脂，２００４，２９（８）：１９～２１． 究了以三种粘土作为载体的负载型Ｌａ—Ｖ—Ｏ／粘 杨立风，丁立军，李倩倚，等．杭锦２＃土活 土催化剂丙烷氧化脱氢制丙烯反应的催化性能后发 化条件的研究ＥＪ］．内泉古石油化工，２０１０， 现，Ｌａ—Ｖ—Ｏ／杭锦２＃土催化剂的催化性能最好。 ３６（１０）：２Ｏ～２１． Ｏｘｉｄａｔｉｖｅ Ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｏｐａｎｅ ｔｏ Ｐｒｏｐｅｎｅ ｏｖｅｒ Ｌａ—Ｖ—ｏ／ｃａｌｙ Ｃａｔａｌｙｓｔ ＺＨＡＯ Ｈ托ｉ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｙ，Ｈｏｈｈｏｔ ０１００２２） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ Ｌａ—Ｖ—Ｏ／ｃａｌｙ ｃａｔａｌｙｓｔｓ ｗｅｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｓｉｓ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｆｏｒ ｏｘｉｄａｔｉｖｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｐａｎｅ ｔＯ ｐｒｅｐｅｎｅ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｓｔｓ ｗｅｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ＢＥＴ，ＸＲＤ，Ｈ２一ＴＰＲ ａｎｄ ＸＲＦ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｃａｔａｌｙｓｔ ｉｓ Ｌａ—Ｖ—ｏ／Ｈａｒｌｇｊｉｎ２＃ｃｌａｙ ｃａｔａｌｙｓｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃａｌｙ；Ｏｘｉｄａｔｉｖｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ；Ｐｒｏｐｅｎｅ；Ｈａｎｇｊｉｎ２＃ｃｌａｙ 收稿日期ｌ２Ｏ１２—１２—２１ 作者简介ｔ奚东伟（１９８４一），男。黑龙江省哈尔滨人，大庆油田力神泵业有限公司国内销售分公司助理工程师，主要从事 潜油电泵井管理工作。 ］ Ｉ！ｌ ２６ 内蒙古石油化工 ２０１３年第６期 排量的机械采油方法。 油井的气液比也是影响选择机械采油设备的主 要因素之一。经验表明，所有机械采油方法都会因气 液比增加而降低其举升效率。由于含气液体会影响 潜油电泵的工作特性，如果气体大量进泵，将造成气 锁。所以，对于高含气油井而言，潜油电泵只能在一 定气液比范围内应用，否则将使潜油电泵的应用效 果变差，甚至损坏潜油电泵。如果气液比超过一定的 界限，则必须采取必要的措施。一般讲有两种方法， 一是加深泵挂深度，提高泵吸入口压力，减少原油的 脱气量，而这一一点将受到下人深度的限制。二是应用 油气分离器，在井液进人多级离心泵之前分离出气 体，使气体进入油套管环形空间。但是，目前潜油电 泵机组中所使用的油气分离器，最多只能处理气液 比为３０ 的井液．所以仍然有一定的局限性。如果气 液比超过３０ ，可考虑使用两级旋转式分离器。 在一般情况下，潜油电泵应用于中高产液量的 油井具有较大的优越性，对于产液量很低的油井，使 用潜油电泵抽油就不是很经济了。根据国内外统计 资料，表１给出了各种机械采油方法适应于油井产 液量的范围。 表１ 产液量。ｍｓ／ａ 机械采油方法 ３０００ ～ 斡 裒或气ｊ翠一…一一 ３００～１ ５００ 除有杆泵外均可使用 １６ ～Ｉ ６Ｏ 均可使用 ＜１ ６ 除潜油电泵外均可使用 从表１中可以看出，油井的产液量对选择潜油 电泵或其它机械采油方式是至关重要的。对高产液 量油井．应用潜油电泵将能够取得较好的抽油效果。 而对于低产液量油井，潜油电泵则存在一定的局限 性。 图ｌ表示了随着产油量和产水量的变化，机械 采油方式的选择情况。此图采用了美国油井数据实 例绘制而成，每一点代表采用某种机械采油设备得 到的产水量和相应的产油量。把二者加起来，就得到 每一口井采用某种机械采油方式产出的总液量。结 果表明．高产液量井抽油主要采用潜油电泵。 、． ＼、 ．，， 、／ 、， ．、 ＼水 糖泵 、 ｌ １一／＾＼ 目什最 图１ 不同机械采油方式油水混合开采应用范围 ２流体特性 对于潜油电泵而言，原油粘度、原油体积系数和 井液的腐蚀性、电解作用非常重要。 一般情况下，在原油粘度小于１０时，对潜油电 泵抽油几乎没有影响。在原油粘度比较高时．将使潜 油电泵的扬程及效率降低，电机负荷增大。所以．对 于原油粘度比较高的油井，需要采取降粘度措施，如 使用加热电缆和降粘剂等，这样会增加其升举效 果 。 原油体积系数表示单位体积地面原油在地层内 所占的体积，因为对于任何一种井下抽油设备，在井 底条件下都要升举额外的体积。所以，采用各种机械 采油设备时都必须考虑到这一系数。 ３井筒特性 对于采用机械采油方式进行生产，设备的下入 深度是一个很重要的参数。表２给出了各种机械采 用方法的下井深度界限ｒ３］。 表２ 下入深度，ｍ 机械采油方法 ＞３６６０ 适应于水力活塞泵或有杆泵 ３０００～３６６Ｏ 除潜油电泵外均可使用 ＜２５００ 均可使用 通常情况下，对予潜油电泵，如果油井的生产 能力比较强，只要液面能够在泵吸人口以上有一定 的高度，则深度对潜油电泵不足以造成影响，关键是 潜油电泵机组的下入深度。由于深井温度过高．使电 机和电缆容易出现故障。图２给出了机械采油设备 ＾Ｆ井深度界限图。 ｜ 伯 。≈ 霄 ‘： 》 、 ． ｉ 、 ０ 糟 一、 图２机械采油设备‘下井深度界限不葸翻 完井类型对潜油电泵或其它机械采油方式也有 一定的影响，在裸眼井中，若井壁坍塌，砂予浸入，使 原油中含砂量过高，就不能使用潜油电泵抽油，否则 将会加速潜油电泵的磨损，影响潜油电泵的使用效 果。 ４ 油藏特性 为了计算最准确的油井产量，在进彳亍潜油电泵 选择设计时，必须考虑油藏的驱动类型以及对天然 产能的评价。此外，还应考虑到油藏的长期开采方 案。 ２０１３年第６期 奚东伟 潜油电泵抽油时机分析 经济。 ２７ 在水驱油藏中，含水率随着开采期限的延长将 逐渐上升，在保持稳产的情况下，需要不断增大油井 的产液量。同时，由于液体的密度不断增大，所以选 用潜油电泵大排量抽油是比较经济的。 在溶解气驱油藏中，油气比随开采期而变化，因 而影响机械采油方式的选择。由于气体会使效率降 低，油井中采出的气体将使人工升举能力降低，所以 在油藏开采期间选择机械采油方式时，必须预测油 对于每种机械采油设备，单独在一两口井上使 用，可能其初期投入或在运行过程中的操作费用要 比较高，但在一个区块内井数比较多时，其操作费用 就比较低了。在使用机械采油方法进行原油生产时， 其投资费用是影响经济效果的主要因素。所以要综 合考虑各种影响因素，把单井使用和井组应用、初期 投入和长期操作成本相结合进行分析，来作出最合 气比和游离气含量的变化。 在热采油藏中，蒸汽驱开采稠油，任何类型的附 加热量都可能影响机械采油的效率，并且可能增加 对设备的腐蚀作用。由于潜油电泵对高温比较敏感， 在高温下对电机和电缆损害较严重，从而使其寿命 减短。 ５经济效果 对于同一口油井或井组，也可能适应两种或两 种以上的机械采油方式抽油，此时其经济效果将起 决定性作用。下述五项经济因素是选择机械采油设 备的重要参数：初期投入费用；操作费用及收入成本 指标；设备使用寿命；附属设备是否容易获得；油井 开采期限及最终采收率。 每种机械采油设备都有其经济和操作等方面的 限制，因此在一定条件下，它的使用就受到一定的限 制。例如潜油电泵由于只适应于采用电力作为动力 源，如果在地处偏远的小油田，用于电力系统的投资 就比较高，使用潜油电泵就不如其它机械采油设备 图４机械采油方法投资费用曲线 图５机械采油设备费用曲线 适的选择。 图３和图４给出了潜油电泵及其它机械采油设 备的最佳投资费用范围和投资曲线。根据图３和图 ４，结合其它条件，就可以根据下井深度及其相应的 产量，选出最经济的机械采油方法。图５给出了机械 采油设备费用曲线［ 。 圈３机械采油方法最佳投资范围 ６ 结论 综上所述，对于潜油电泵抽油，要使设备运行最 可靠及最经济，其时机选择可以从以下几个方面来 考虑：①油井产液量：一般要求油井产液量不低于 ３０。②下井深度：一般要求下井深度在３０００ｍ以内。 ⑧原油粘度一般要求小于１０。④泵吸人口气液比要 求不能大于３Ｏ％。⑤特别适应于水驱油藏、高含水 期开采阶段。⑥在市区的油井，选用潜油电泵较为 合适，有利于环境美化和减少噪音。⑦如果电源方 便，海上应用潜油电泵举升方法更加合适。⑧对于 斜井或水平井，选用潜油电泵最为有利。 ［参考文献］ ［１］ 梅思杰等．潜油电泵技术［Ｍ］．北京：石油工业 出版社，２００４：３１～４３． ［２］ 王伟檀朝东闰学峰．稠油井生产井筒压降梯 度特点分析ＥＪ］．复杂油气藏，２０１２，５（２）：１７～ ２Ｏ． Ｅ３３ 宋黎明等．油气井筒相态分异特征识别及处理 ［Ｊ］．油气井测试，２０１１，（２）：２５￣２９． ［４］ 何勇．油井产能建设［Ｊ］．石油机械．２０１０，３６ （８）：１５～１７．