海上油田電泵生產(chǎn)井控制方式選擇方法研究

1、海上油田電泵生產(chǎn)井海上油田電泵生產(chǎn)井 控制方式選擇方法研究控制方式選擇方法研究 2 匯匯 報報 提提 綱綱 1 問題的提出問題的提出 2 電泵生產(chǎn)井的調(diào)產(chǎn)電泵生產(chǎn)井的調(diào)產(chǎn) 3 海上現(xiàn)有電泵生產(chǎn)井的控制方式海上現(xiàn)有電泵生產(chǎn)井的控制方式 4 電泵井控制方式比選電泵井控制方式比選 5 結(jié)論結(jié)論 3 電潛泵電潛泵是目前海上油田主要的機械采油設備。是目前海上油田主要的機械采油設備。 引引 言言 電泵井電泵井 88%88% 2%2% 2%2% 4%4% 4%4% 目前海上油田開發(fā)方案編制過程中，從降低初期投資和便于生產(chǎn)管理目前海上油田開發(fā)方案編制過程中，從降低初期投資和便于生產(chǎn)管理 兩個不同的角度考慮，對

2、于電泵控制方式的選擇分歧較大。因此需要基兩個不同的角度考慮，對于電泵控制方式的選擇分歧較大。因此需要基 于現(xiàn)有的技術(shù)條件對常用的電泵控制方式進行比選。于現(xiàn)有的技術(shù)條件對常用的電泵控制方式進行比選。 4 目前渤海地區(qū)的電泵井，在正常生產(chǎn)過程中，一般采用的都是電泵目前渤海地區(qū)的電泵井，在正常生產(chǎn)過程中，一般采用的都是電泵 控制柜控制電泵在工頻控制柜控制電泵在工頻50Hz進行生產(chǎn)。因此在需要對生產(chǎn)進行調(diào)節(jié)的進行生產(chǎn)。因此在需要對生產(chǎn)進行調(diào)節(jié)的 時候，只能通過時候，只能通過縮放油嘴縮放油嘴進行小范圍的調(diào)節(jié)，在縮放油嘴不能滿足要進行小范圍的調(diào)節(jié)，在縮放油嘴不能滿足要 求的情況下，只能寄希望于求的情況下，

3、只能寄希望于換泵調(diào)節(jié)換泵調(diào)節(jié)。 5 序號油田井號施工日期措施內(nèi)容 全年累計增 油措施前（ m3/d) 措施后 （m3/d) 增產(chǎn)量 （m3/d) 1 SZ36-1 A252006年4月21日換泵20.665.745.10 4475.6 2 A252006年10月4日換泵14.867.0 52.25 4052 3 A032006年5月27日換泵36.2149.3113.10 17515.00 4 B42006年7月14日換泵13.363.750.40 6625 5 D212006年3月13日換大泵4310259.00 13963 6 D032006年2月14日換大泵3587.1952.19 83

4、05 7 C092006年4月2日換大泵10.823.112.30 976 8 G232006年1月19日換大泵8977-12.20 0 9 F152006年3月16日換大泵43.06528.94 5280 10 QK17-2 P052006-8-14換泵173922.00 2221.00 11 P92006-4-30換大泵1822.30 4.30 829 12 QK17-3 P62006-6-7換大泵21816.00 2562 13 P82006-6-5換大泵49.00 5.00 244 14 CB A62006-1-11換大泵9 13 4.00 792 15 A92006-4-25換大泵1

5、0 13 3.00 2421 16 A172006-9-21換大泵1 1.00 30 17 JZ9-3 E2-32006-5-14換大泵135 175 40.00 8989 18 W7-42006-1-24換大泵18 56 38.00 8229 19 BZ26-2 A42006-1-18換大泵1 1.00 30 20 A42006-7換大泵3 2 -1.00 930 21 LD4-2A1h2006-5-17換大泵203 263 60.00 11087 22 NB35-2 B4m2006-6-10換大泵2.00 13.00 11.00 880 23 B8m2006-8-20換大泵2.00 1.0

6、0 -1.00 0 合計100436 06年自營油田油井換泵情況年自營油田油井換泵情況 共共23井次，增油井次，增油10.04萬方，占全部措施增油的萬方，占全部措施增油的1/4。 6 但是海上換泵作業(yè)費用較高，并且受作業(yè)隊工期安排的制約，往但是海上換泵作業(yè)費用較高，并且受作業(yè)隊工期安排的制約，往 往不能及時完成換泵作業(yè)，影響了油井的生產(chǎn)。往不能及時完成換泵作業(yè)，影響了油井的生產(chǎn)。 恢復期產(chǎn)量損失恢復期產(chǎn)量損失 換泵不及時損失換泵不及時損失 ？ 如果能夠避免這些損失，增產(chǎn)效果要更好。如果能夠避免這些損失，增產(chǎn)效果要更好。 產(chǎn)量產(chǎn)量Q 方方/天天 7 油田油田 檢泵檢泵 次數(shù)次數(shù) 換泵調(diào)產(chǎn)次換泵調(diào)

7、產(chǎn)次 數(shù)數(shù) （不完全）（不完全） 百分比百分比 頻繁啟動燒壞電頻繁啟動燒壞電 機和電纜；機和電纜； 供液不足，間歇供液不足，間歇 抽油等抽油等 百分比百分比合計合計 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 LD10-1LD10-115426.6700.0026.67 LD4-2LD4-26116.6700.0016.67 QHD32-6QHD32

8、-63174614.5100.0014.51 QK17-2QK17-25858.6200.008.62 QK17-3QK17-33438.8200.008.82 QK18-2QK18-215213.3300.0013.33 合計合計17811538.59382.1310.7210.72 渤海地區(qū)檢泵統(tǒng)計（不完全）渤海地區(qū)檢泵統(tǒng)計（不完全） 8 電泵生產(chǎn)井控制方式的選擇，對油田投產(chǎn)后的生產(chǎn)有較大的影響電泵生產(chǎn)井控制方式的選擇，對油田投產(chǎn)后的生產(chǎn)有較大的影響 。選擇一種適應油田情況的控制方式，有利于減少作業(yè)次數(shù)，增加。選擇一種適應油田情況的控制方式，有利于減少作業(yè)次數(shù)，增加 產(chǎn)量，也便于管理，對油

9、田生產(chǎn)具有長遠的意義。產(chǎn)量，也便于管理，對油田生產(chǎn)具有長遠的意義。 當前技術(shù)條件下合適的控制方式當前技術(shù)條件下合適的控制方式電泵控制方式電泵控制方式 技術(shù)技術(shù) 經(jīng)濟經(jīng)濟 對比對比 9 電泵生產(chǎn)井的調(diào)產(chǎn)電泵生產(chǎn)井的調(diào)產(chǎn) 一：油嘴調(diào)節(jié)一：油嘴調(diào)節(jié) 通過改變油嘴的大小，可以改變管路的摩阻以改變泵出口的壓力，使泵工通過改變油嘴的大小，可以改變管路的摩阻以改變泵出口的壓力，使泵工 況點在特性曲線上移動，以改變產(chǎn)量。況點在特性曲線上移動，以改變產(chǎn)量。 Q1 Q2Q1 Q2 H1=H2H1=H2 油嘴所能提油嘴所能提 供的調(diào)節(jié)能供的調(diào)節(jié)能 力非常有限力非常有限 10 二：變頻調(diào)節(jié)二：變頻調(diào)節(jié) 3 1 2 1

10、2 2 1 2 12 1 2 12 )( )( )( f f PP f f HH f f QQ 異步電動機轉(zhuǎn)速正比于電源頻率，改變電源頻率，就能夠改變泵的性能異步電動機轉(zhuǎn)速正比于電源頻率，改變電源頻率，就能夠改變泵的性能 1、線性關(guān)系具有良好的可控性、線性關(guān)系具有良好的可控性 2、可使電泵工作在最佳工作點，提高泵效，保護電泵、可使電泵工作在最佳工作點，提高泵效，保護電泵 3、使一臺電泵具有更寬的適應能力，減少換泵次數(shù)、使一臺電泵具有更寬的適應能力，減少換泵次數(shù) 11 三：聯(lián)合調(diào)節(jié)三：聯(lián)合調(diào)節(jié) 地層產(chǎn)出能力 泵的性能 油嘴節(jié)流 生產(chǎn)流程所需壓力 產(chǎn)產(chǎn) 液液 量量 綜合考慮綜合考慮 12 HPPP

11、P wf降節(jié)損管 P管管 P節(jié)損節(jié)損 P Pwfwf H 泵增加壓力泵增加壓力 P降降 重力壓降重力壓降 井筒壓力平衡方程為：井筒壓力平衡方程為： 假設： 流體在泵內(nèi)無壓縮； 油管為理想狀況，摩擦損失忽略不計； 遵循vogel流入方程。 13 地層產(chǎn)出能力 泵的性能 油嘴節(jié)流 生產(chǎn)流程所需壓力 2 max )(8 . 0)(2 . 01 r wf r wf p p p p q Q 727. 2 13501. 12 2 4 1029158. 1 D RQ P p 節(jié)損 )()( 1 2 2 1 22 22 f f cQ f f baQH 定值定值 P P管管 產(chǎn)產(chǎn) 液液 量量 0 1029158

12、. 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 本方程描述了產(chǎn)液量本方程描述了產(chǎn)液量Q2與頻率與頻率f2及油嘴尺寸及油嘴尺寸D的關(guān)系，綜合考慮了油井的產(chǎn)能關(guān)系、的關(guān)系，綜合考慮了油井的產(chǎn)能關(guān)系、 泵的特性及油嘴的調(diào)節(jié)能力泵的特性及油嘴的調(diào)節(jié)能力. 產(chǎn)液量與頻率比、油嘴尺寸關(guān)系曲面產(chǎn)液量與頻率比、油嘴尺寸關(guān)系曲面 15 c D RQ PP q Q paQcQbbQ f f p r 2 1029158. 1 125. 0 8

13、. 0 0125. 1 4 727. 2 13501. 12 2 4 max 2 222 2 1 2 22 降管 不同油嘴尺寸下頻率比與產(chǎn)量關(guān)系曲線不同油嘴尺寸下頻率比與產(chǎn)量關(guān)系曲線 30Hzf250方方/天）時應優(yōu)先選擇一對一變頻器：遭受風險的天）時應優(yōu)先選擇一對一變頻器：遭受風險的 損失越大；損失越大； 3） 井數(shù)多時（井數(shù)井數(shù)多時（井數(shù)32口），應優(yōu)先選擇一對一變頻器：井數(shù)多遭受口），應優(yōu)先選擇一對一變頻器：井數(shù)多遭受 風險的概率變大；風險的概率變大； 4） 油藏認識不清時，應優(yōu)先選擇一對一變頻器；油藏認識不清時，應優(yōu)先選擇一對一變頻器； 5） 井口平臺應優(yōu)先選擇一對一變頻器：井口平臺修

14、井作業(yè)費用高且不井口平臺應優(yōu)先選擇一對一變頻器：井口平臺修井作業(yè)費用高且不 便利。便利。 根據(jù)計算結(jié)果分析可得比選的原則：根據(jù)計算結(jié)果分析可得比選的原則： 26 本文從技術(shù)和經(jīng)濟兩個方面比較了目前海上使用電泵控制方式的情況，在目本文從技術(shù)和經(jīng)濟兩個方面比較了目前海上使用電泵控制方式的情況，在目 前的經(jīng)濟、技術(shù)條件下，一對一變頻器具備了其它控制方式無法比擬的優(yōu)點：前的經(jīng)濟、技術(shù)條件下，一對一變頻器具備了其它控制方式無法比擬的優(yōu)點： 1）有利于保護電泵機組，）有利于保護電泵機組，延長其使用壽命，延長其使用壽命，增加生產(chǎn)時率；增加生產(chǎn)時率； 2）通過頻率調(diào)節(jié)電泵轉(zhuǎn)速，可以使電泵工作在）通過頻率調(diào)節(jié)電泵轉(zhuǎn)速，可以使電泵工作