海上油田电泵生产井控制方式选择方法研究

1、1 1 海上油田电泵生产井海上油田电泵生产井 控制方式选择方法研究控制方式选择方法研究 2 2 2 汇汇 报报 提提 纲纲 1 1 问题的提出问题的提出 2 2 电泵生产井的调产电泵生产井的调产 3 3 海上现有电泵生产井的控制方式海上现有电泵生产井的控制方式 4 4 电泵井控制方式比选电泵井控制方式比选 5 5 结论结论 3 3 3 电潜泵电潜泵是目前海上油田主要的机械采油设备。是目前海上油田主要的机械采油设备。 引引 言言 电泵井电泵井 88%88% 2%2% 2%2% 4%4% 4%4% 目前海上油田开发方案编制过程中，从降低初期投资和便于目前海上油田开发方案编制过程中，从降低初期投资和

2、便于 生产管理两个不同的角度考虑，对于电泵控制方式的选择分歧较生产管理两个不同的角度考虑，对于电泵控制方式的选择分歧较 大。因此需要基于现有的技术条件对常用的电泵控制方式进行比大。因此需要基于现有的技术条件对常用的电泵控制方式进行比 选。选。 4 4 4 目前渤海地区的电泵井，在正常生产过程中，一般采用的目前渤海地区的电泵井，在正常生产过程中，一般采用的 都是电泵控制柜控制电泵在工频都是电泵控制柜控制电泵在工频50hz50hz进行生产。因此在需要对进行生产。因此在需要对 生产进行调节的时候，只能通过生产进行调节的时候，只能通过缩放油嘴缩放油嘴进行小范围的调节，进行小范围的调节， 在缩放油嘴不能

3、满足要求的情况下，只能寄希望于在缩放油嘴不能满足要求的情况下，只能寄希望于换泵调节换泵调节。 5 5 5 序号油田井号施工日期措施内容 全年累计增 油措施前（ m3/d) 措施后 （m3/d) 增产量 （m3/d) 1 sz36-1 a252006年4月21日换泵20.665.745.10 4475.6 2 a252006年10月4日换泵14.867.0 52.25 4052 3 a032006年5月27日换泵36.2149.3113.10 17515.00 4 b42006年7月14日换泵13.363.750.40 6625 5 d212006年3月13日换大泵4310259.00 1396

4、3 6 d032006年2月14日换大泵3587.1952.19 8305 7 c092006年4月2日换大泵10.823.112.30 976 8 g232006年1月19日换大泵8977-12.20 0 9 f152006年3月16日换大泵43.06528.94 5280 10 qk17-2 p052006-8-14换泵173922.00 2221.00 11 p92006-4-30换大泵1822.30 4.30 829 12 qk17-3 p62006-6-7换大泵21816.00 2562 13 p82006-6-5换大泵49.00 5.00 244 14 cb a62006-1-11

5、换大泵9 13 4.00 792 15 a92006-4-25换大泵10 13 3.00 2421 16 a172006-9-21换大泵1 1.00 30 17 jz9-3 e2-32006-5-14换大泵135 175 40.00 8989 18 w7-42006-1-24换大泵18 56 38.00 8229 19 bz26-2 a42006-1-18换大泵1 1.00 30 20 a42006-7换大泵3 2 -1.00 930 21 ld4-2a1h2006-5-17换大泵203 263 60.00 11087 22 nb35-2 b4m2006-6-10换大泵2.00 13.00 1

6、1.00 880 23 b8m2006-8-20换大泵2.00 1.00 -1.00 0 合计100436 0606年自营油田油井换泵情况年自营油田油井换泵情况 共共2323井次，增油井次，增油10.0410.04万方，占全部措施增油的万方，占全部措施增油的1/41/4。 6 6 6 但是海上换泵作业费用较高，并且受作业队工期安排的但是海上换泵作业费用较高，并且受作业队工期安排的 制约，往往不能及时完成换泵作业，影响了油井的生产。制约，往往不能及时完成换泵作业，影响了油井的生产。 恢复期产量损失恢复期产量损失 换泵不及时损失换泵不及时损失 ？ 如果能够避免这些损失，增产效果要更好。如果能够避免

7、这些损失，增产效果要更好。 产量产量q q 方方/ /天天 7 7 7 油田油田 检泵检泵 次数次数 换泵调产次换泵调产次 数数 （不完全）（不完全） 百分比百分比 频繁启动烧坏电频繁启动烧坏电 机和电缆；机和电缆； 供液不足，间歇供液不足，间歇 抽油等抽油等 百分比百分比合计合计 sz36-1sz36-11071827.66343.1710.83 bz25-1bz25-1884753.4140.0557.95 bz26-2bz26-214214.2917.1421.43 cbcb18231.6531.653.30 jz9-3jz9-36957.2500.007.25 ld10-1ld10-1

8、15426.6700.0026.67 ld4-2ld4-26116.6700.0016.67 qhd32-6qhd32-63174614.5100.0014.51 qk17-2qk17-25858.6200.008.62 qk17-3qk17-33438.8200.008.82 qk18-2qk18-215213.3300.0013.33 合计合计17811538.59382.1310.7210.72 渤海地区检泵统计（不完全）渤海地区检泵统计（不完全） 8 8 8 电泵生产井控制方式的选择，对油田投产后的生产有较电泵生产井控制方式的选择，对油田投产后的生产有较 大的影响。选择一种适应油田情况

9、的控制方式，有利于减少大的影响。选择一种适应油田情况的控制方式，有利于减少 作业次数，增加产量，也便于管理，对油田生产具有长远的作业次数，增加产量，也便于管理，对油田生产具有长远的 意义。意义。 当前技术条件下合适的控制方式当前技术条件下合适的控制方式电泵控制方式电泵控制方式 技术技术 经济经济 对比对比 9 9 9 电泵生产井的调产电泵生产井的调产 一：油嘴调节一：油嘴调节 通过改变油嘴的大小，可以改变管路的摩阻以改变泵出口的压力，通过改变油嘴的大小，可以改变管路的摩阻以改变泵出口的压力， 使泵工况点在特性曲线上移动，以改变产量。使泵工况点在特性曲线上移动，以改变产量。 q1 q2q1 q2

10、 h1=h2h1=h2 油嘴所能提油嘴所能提 供的调节能供的调节能 力非常有限力非常有限 10 1010 二：变频调节二：变频调节 3 1 2 12 2 1 2 12 1 2 12 )( )( )( f f pp f f hh f f qq 异步电动机转速正比于电源频率，改变电源频率，就能够改变泵的性能异步电动机转速正比于电源频率，改变电源频率，就能够改变泵的性能 1 1、线性关系具有良好的可控性、线性关系具有良好的可控性 2 2、可使电泵工作在最佳工作点，提高泵效，保护电泵、可使电泵工作在最佳工作点，提高泵效，保护电泵 3 3、使一台电泵具有更宽的适应能力，减少换泵次数、使一台电泵具有更宽的

11、适应能力，减少换泵次数 11 1111 三：联合调节三：联合调节 地层产出能力 泵的性能 油嘴节流 生产流程所需压力 产产 液 液 量 量 综合考虑综合考虑 12 1212 hpppp wf降节损管 p p管管 p p节损节损 p pwfwf h h 泵增加压力泵增加压力 p p降降 重力压降重力压降 井筒压力平衡方程为：井筒压力平衡方程为： 假设： 流体在泵内无压缩； 油管为理想状况，摩擦损失忽略不计； 遵循vogel流入方程。 13 1313 地层产出能力 泵的性能 油嘴节流 生产流程所需压力 2 max )(8 . 0)(2 . 01 r wf r wf p p p p q q 727.

12、 2 13501. 12 2 4 1029158. 1 d rq p p 节损 )()( 1 2 2 1 22 22 f f cq f f baqh 定值定值 p p管管 产产 液液 量量 0 1029158. 1 )()()125. 0 8 . 0 0125. 1 ( 727. 2 13501. 12 2 4 2 1 2 2 1 22 2 max 2 d rq pp f f cq f f baqp q q p r降管 14 1414 本方程描述了产液量本方程描述了产液量q2q2与频率与频率f2f2及油嘴尺寸及油嘴尺寸d d的关系，综合考虑了油井的的关系，综合考虑了油井的 产能关系、泵的特性及

13、油嘴的调节能力产能关系、泵的特性及油嘴的调节能力. . 产液量与频率比、油嘴尺寸关系曲面产液量与频率比、油嘴尺寸关系曲面 15 1515 c d rq pp q q paqcqbbq f f p r 2 1029158. 1 125. 0 8 . 0 0125. 1 4 727. 2 13501. 12 2 4 max 2 222 2 1 2 22 降管 不同油嘴尺寸下频率比与产量关系曲线不同油嘴尺寸下频率比与产量关系曲线 30hzf25050方方/ /天）时应优先选择一对一变频器：遭受风险的天）时应优先选择一对一变频器：遭受风险的 损失越大；损失越大； 3 3） 井数多时（井数井数多时（井数

14、3232口），应优先选择一对一变频器：井数多遭受口），应优先选择一对一变频器：井数多遭受 风险的概率变大；风险的概率变大； 4 4） 油藏认识不清时，应优先选择一对一变频器；油藏认识不清时，应优先选择一对一变频器； 5 5） 井口平台应优先选择一对一变频器：井口平台修井作业费用高且不井口平台应优先选择一对一变频器：井口平台修井作业费用高且不 便利。便利。 根据计算结果分析可得比选的原则：根据计算结果分析可得比选的原则： 26 2626 本文从技术和经济两个方面比较了目前海上使用电泵控制方式的情本文从技术和经济两个方面比较了目前海上使用电泵控制方式的情 况，在目前的经济、技术条件下，一对一变频器具备了其它控制方式无况，在目前的经济、技术条件下，一对一变频器具备了其它控制方式无 法比拟的优点：法比拟的优点： 1 1）有利于保护电泵机组，）有利于保护电泵机组，延长其使用寿命，延长其使用寿命，增加生产时率；增加生产时率； 2 2）通过频率调节电泵转速，可以使电泵工作在）通过频率调节电泵转速，可以使