专利名称：低渗透油田提高抽油机载荷利用率、扭矩利用率的方法
技术领域：
本发明涉及油田采油领域井下岩石钻进后提高能源利用率的一种方法，属于一种低渗透油田提高抽油机载荷利用率、扭矩利用率的方法。
背景技术：
外围低渗透油田由于储量丰度低、渗透率低、产量低，油井产液量随开发时间的延长并不上升。按照目前的抽油机选型方法，所选的抽油设备负载率低，导致投资高、运行费用高，影响油田开发效益。随着对低渗透油田开发产液量规律的不断认识，以及各类新型节能设备产品性能不断提高，原有方法已无法满足低渗透油田抽油机选型的需要。
发明内容
为了解决背景技术中的不足，本发明的目的是提供一种低渗透油田提高抽油机载荷利用率、扭矩利用率的方法，该方法以降低机型、降低装机功率来提高抽油机载荷利用率和电机功率利用率，对于节省采油工程投资，降低后续生产运行成本具有重要的意义。
本发明采用的技术方案是该低渗透油田提高抽油机载荷利用率、扭矩利用率的方法根据低渗透油田产液量不随开发时间延长而增加，初期产液量即为最大产液量，所以在低渗透油田应按载荷利用率《95％、扭矩利用率《90％的上限来在选择抽油机，包括下列步骤(1)、泵径选用Ф28mm～Ф44mm；(2)、抽油杆选取1600m、1700m、1800m三个下泵深度等级；(3)、CYJS8-3-26HB抽油机；(4)、TNM225S-8稀土永磁电机。。
本发明的有益效果是本发明采用技术方案，抽油机载荷利用率《95％、扭矩利用率《90％，方法以降低机型、降低装机功率来提高抽油机载荷利用率和电机功率利用率，对于节省采油工程投资，降低后续生产运行成本具有重要的意义。节能降耗提高了企业效益。
图1是龙虎泡油田相渗透率曲线；图2是新站油田相渗透率曲线；图3是龙南油田相渗透率曲线；图4是新肇油田相渗透率曲线；图5龙虎泡油田无因次采液(油)指数与含水关系曲线；图6新站油田无因次采液(油)指数与含水关系曲线；图7龙南油田无因次采液(油)指数与含水关系曲线；图8新肇油田无因次采液(油)指数与含水关系曲线；图9新肇油田2000-2005年实际产液、含水及载荷变化趋势。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明实施例1、一、低渗透油田产液量变化规律的取得(一)是通过相渗透率曲线分析预测已投产低渗透油田产液变化规律从龙虎泡、新站、龙南、新肇四个油田相渗透率曲线(见图1至图4)可以看出，随着含水饱和度的增大，油相渗透率下降很快，水相渗透率上升很慢，并且油水两相流动范围很窄，残余油下的水相渗透率很小。从无因次采液与含水关系曲线(见图5至图8)可以看出，含水100％时，采液指数也小于无水期采液指数。
(二)是从龙虎泡油田提液稳产试验分析低渗透油田提液可行性龙虎泡油田49-59排1998-2001年进行提液稳产试验，平均单井日产液由9.7t增加到11.9t，日产油由3.6t下降到2.9t，综合含水由62.9％上升到75.6％。这说明虽然产液量有一定提高，但无增油效果，仅能控制产量递减速度。
(三)是统计分析已投产低渗透油田抽油机载荷及产液变化规律对新肇油田2000-2005年抽油机井实际载荷、产液、含水变化情况进行了调查分析。结果表明平均日产液由4.2t下降到2.6t，含水由12.5％上升到44.7％，平均最大载荷由42.5KN下降到31.0KN，新肇油田装机额定载荷80KN，实际载荷利用率由53.1％下降到38.8％。
以上实验结果表明低渗透油田产液量不随开发时间延长而增加，初期产液量即为最大产液量。
二、在低渗透油田产液规律下，抽油机载荷利用率《95％、扭矩利用率《90％的正确性在满足下泵深度和产液量的前提下，要充分发挥抽油机的能力，既提高抽油机载荷利用率和扭矩利用率，根据以上实验结果低渗透油田产液量不随开发时间延长而增加，初期产液量即为最大产液量，所以在低渗透油田应按载荷利用率《95％、扭矩利用率《90％的上限来在选择抽油机，可保证油井在整个生产过程中抽油机安全运行。
实施例2、葡西油田位于黑龙江省肇源县和杜尔伯特蒙古族自治县境内，区内地面条件复杂，大部分地区为洼地，地面海拔132.0～151.0m；构造位置处于松辽盆地中央坳陷区齐家—古龙凹陷南部葡西鼻状构造。
1、机杆泵选择(1)泵径的选择根据油藏开发设计十年产能预测，初期平均单井日产液3.3t，单井日产油2.0t，综合含水40％，借鉴古109区块的生产实际，泵效按25％计算，选用Ф32mm和Ф38mm的泵。
不同泵效下的各泵径实际排液量 表1
(2)抽油杆选择
考虑葡萄花油层气油比为91m3/t，油层中深2000米的实际，选取1600m、1700m、1800m三个下泵深度等级，抽油机设计参数选取冲程为2.5m，冲次为每分钟8次，混和液密度取0.95m3/t，根据等强度原则，选取两级杆柱组合。
不同泵径、杆柱组合的强度校核 表2
开发方案要求古137区块的合理生产流压为7MPa。借鉴古109区块的生产经验，套压最低为1.0MPa，最高为4.2MPa，平均为3.0MPa。为满足地质方案要求，设计套压为1MPa，沉没度为400米时，计算得到的下泵深度应为1700m。计算结果表明，下泵深度在1600m-1800m，选择20CrMo合金钢，许用应力为130N/mm2的HY型超高强度抽油杆，杆柱组合为φ22×φ19可满足生产需要。
(3)抽油机选择对于Ф32mm泵、Ф22×Ф19mm杆柱组合，下泵深度1600-1800米时最大载荷为56.49-63.55kN，扭矩为17.04-19.06kN.m；对于Ф38mm泵、Ф22×Ф19mm杆柱组合，下泵深度1600-1800米时最大载荷为61.50-69.19kN，扭矩为20.59-23.05kN.m；对于Ф44mm泵、Ф22×Ф19mm杆柱组合，下泵深度1600-1800米时最大载荷为67.37-75.80kN，扭矩为24.75-27.73kN.m。根据抽油机载荷利用率《95％、扭矩利用率《90％的原则，在载荷、扭矩允许的范围内选择CYJS8-3-26HB抽油机。
(4)电机选择根据泵深1600-1800m，最大扭矩17.04-19.06kN.m，根据电机功率计算公式P＝M*0.6*n/9.55*0.8，计算得额定功率为16-18kW，因此选用380V、18.5kW节能的TNM225S-8稀土永磁电机加配电箱。
(5)、实施效果依据上述实验，先后对11个新区块1305口井的抽油机进行了优选。抽油机机型下降一个级别，悬点载荷由95kN下降到67kN，装机功率由21.4kW下降到13.5kW，节省采油工程投资3889.08×104元，年可节电1778.6×104kW·h，有效期内可节电1.4×108kW·h。
权利要求
1.一种低渗透油田提高抽油机载荷利用率、扭矩利用率的方法，其特征在于根据低渗透油田产液量不随开发时间延长而增加，初期产液量即为最大产液量，所以在低渗透油田应按载荷利用率《95％、扭矩利用率《90％的上限来在选择抽油机，包括下列步骤(1)、泵径选用Φ28mm～Φ44mm；(2)、抽油杆选取1600m、1700m、1800m三个下泵深度等级；(3)、CYJS8-3-26HB抽油机；(4)、TNM225S-8稀土永磁电机。
全文摘要
本发明涉及一种低渗透油田提高抽油机载荷利用率、扭矩利用率的方法。该低渗透油田提高抽油机载荷利用率、扭矩利用率的方法根据低渗透油田产液量不随开发时间延长而增加，初期产液量即为最大产液量，所以在低渗透油田应按载荷利用率≤95％、扭矩利用率≤90％的上限来选择抽油机，包括下列步骤(1)泵径选用Φ28mm～Φ44mm；(2)抽油杆选取1600m、1700m、1800m三个下泵深度等级；(3)CYJS8－3－26HB抽油机；(4)TNM225S－8稀土永磁电机。该方法以降低机型、降低装机功率来提高抽油机载荷利用率和电机功率利用率，对于节省采油工程投资，降低后续生产运行成本具有重要的意义。
文档编号E21B43/00GK1987042SQ20061013877
公开日2007年6月27日 申请日期2006年11月16日 优先权日2006年11月16日
发明者王岩楼, 张传绪, 柴立新, 尹喜永, 于永波, 高艳秋 申请人:大庆油田有限责任公司