专利名称：：低渗透油田抽油机选型的确定方法
技术领域：
：本发明涉及采油领域中确定抽油机选型的一种方法，具体地说是涉及低渗透油田采油领域中确定抽油机选型的一种方法。
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，而导致油井产液量变化规律异常。但由于这种异常变化的产液量变化规律在现有的技术中没有一种行之有效的判断方法，而使得技术人员仍按照常规抽油机选型的方法进行，结果是导致大量低渗透油田区块抽油机选型偏大，致使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。
发明内容-为了解决现有技术中存在的低渗透油田中对产液量变化规律异常的区块仍旧按照常规抽油机选型方法进行选型而导致的设备负载率低、投资高、运行费用高的问题，本发明提供一种低渗透油田抽油机选型的确定方法，该方法实施后，可以避免出现抽油机选型过大的问题，提高抽油设备负载率、降低了运行费用，最终达到节约能源的目的。本发明的技术方案是该种低渗透油田抽油机选型的确定方法，主要由如下步骤组成:首先，根据岩芯测试数据含水饱和度、油相渗透率及水相渗透率作出相渗透率曲线；其次，根据相渗透率曲线绘制出无因次采液(油)指数与含水关系曲线；再次，考察无因次采液(油)指数与含水关系曲线比较含水0时的采液指数A与含水1时采液指数B的大小，如果A〉B则应用生产参数按照载荷利用率《95。/。、扭矩利用率《90%的规则来校核、选择抽油机型号；如果A〈B则按照常规抽油机选型方式确定选型。图1是新肇油田相渗透率曲线图。图2是新肇油田无因次采液(油)指数与含水关系曲线图。图3是新肇油田2000年2005年实际产液油量变化趋势图。图4是龙南油田相渗透率曲线图。图5是龙南油田无因次采液(油)指数与含水关系曲线图。图6是龙南油田1998-2005年实际产液油量变化趋势图。图7是敖南油田相渗透率曲线图。图8是敖南油田无因次采液(油)指数与含水关系曲线图。具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明本发明中所述方法主要由如下步骤组成首先，根据岩芯测试数据含水饱和度、油相渗透率及水相渗透率作出相渗透率曲线；其次，再根据相渗透率曲线绘制出无因次采液(油)指数与含水关系曲线；再次，考察无因次采液(油)指数与含水关系曲线，比较含水0时的采液指数A与含水1时采液指数B的大小；最后，如果A〉B则应用生产参数按照载荷利用率《95y。、扭矩利用率《90%的规则来校核、选择抽油机型号，如果A〈B则按照常规抽油机选型方式确定选型。显然，本方法能够发挥实际作用的关键在于对油井产液量变化规律异常的判断是否准确，下面通过几个实例先对其进行证明实例l:新肇油田。首先，根据岩芯测试数据含水饱和度、油相渗透率及水相渗透率绘制相渗透率曲线，表l为新肇油田岩芯测试数据表，图l为新肇油田相渗透率曲线。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>表l其次，根据相渗透率曲线绘制无因次采液(油)指数与含水关系曲线。图2为新肇油田无因次采液(油)指数与含水关系曲线图。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>再次，根据无因次采液(油)指数与含水关系曲线，比较含水0的采液指数A与含水1时采液指数B的大小。从图2可以看出，含水是0时的采液指数A二1，含水l时采液指数B^.284。按照，我们在本发明中所列出的判断方法，当A〉B时，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，因此可以应用生产参数按照载荷利用率《95%、扭矩利用率《90%的规则来校核、选择抽油机型号。为了证明此种方法的正确性，我们对新肇油田2000-2005年抽油机井产液、产油情况进行了调查分析。结果表明日产液由4.2t下降到2.4t，日产油由3.5t下降到1.4t，图3为新肇油田2000年2005年实际产液油变化趋势，该结果表明初期产液量最大，说明本发明中所指出的确定油井产液量变化规律异常的方法是正确的，与实际相吻合。实例2:龙南油田。(1)、根据岩芯测试数据含水饱和度、油相渗透率及水相渗透率绘制相渗透率曲线图，表3为龙南油田岩芯测试数据表，图4为龙南油田相<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>(2)、根据相渗透率曲线绘制无因次采液(油)指数与含水关系曲线，表4为龙南油田无因次采液(油)指数、含水数据表，图5为龙南油田无因次采液(油)指数与含水关系曲线图。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4(3)、根据无因次采液(油)指数与含水关系曲线比较含水O的采液指数A与含水1时采液指数B的大小。从图5可以看出，含水是0时的采液指数A=0.857，含水1时采液指数B二O.607。A=0.857〉B=0.607，所以按照本方法的判断结论是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。龙南油田1998年开发投产，对龙南油田1998-2005年抽油机井产液、产油变化进行了调査分析。结果表明日产液由5.05t下降到2.12t，日产油由3.45t下降到1.18t，如图6所示，结果表明初期产液量最大，说明我们的判断方法与实际相吻合。下面是一个在敖南油田进行试验，以展示实际利用本发明中所述方法完成确定抽油机选型的例子，敖南油田是已投入开发的大油田，含油面积131.2km2，物性差，渗透率O.73-184.4X10—3um2;油层埋深变化大，从1260m到1776m;有直井，又有定向井。首先，根据岩芯测试数据含水饱和度、油相渗透率及水相渗透率绘制相渗透率曲线。表5为敖南油田岩芯测试数据表，图7为敖南油田相渗透率曲线图。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表5<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表6从图8可以看出，含水是0时的采液指数1大于含水1时采液指数0.854，所以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。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，由于已经确定该区块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，所以抽油机载荷利用率取上限95%、扭矩利用率取上限90%，应用生产参数来校核、选择抽油机型号，用高强度重量小的H级抽油杆替代强度低重量大的D级抽油杆，降低抽油机悬点载荷。其中，敖南油田空气渗透率在0.73-184.4X10—3ym2，属中孔、中低渗储层。其中敖112区块平均有效孔隙度19.5%，平均空气渗透率31.4Xl(T3um2;茂733区块平均有效孔隙度18.0%，平均空气渗透率9.6Xl(Tum2，相渗曲线同样表现为油相渗透率下降很快，而水相渗透率上升很慢；无因次采液指数在含水90%时小于初期采液指数。因此，确定初期载荷利用率上限为95%，扭矩利用率上限为90%是正确的。下面是应用生产参数来校核、选择抽油机型号的具体过程。①泵径、冲程、冲次选择。根据单井产能预测平均产液1.3-3.lt/d,在不考虑气影响的情况下，泵理论排量计算公式为V^440^D2811，不同参数下泵的排量见表7。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表7从上表可以看出在选择432mm泵，按我厂泵效30%计算，冲程2.5m，冲次4min—'可满足生产需要，统计敖南油田已经压裂投产的IO口井，平均日产液2.6t，最高4.5t，也能满足生产需要。②下泵深度选择。根据油田开发方案合理流压2-3MPa，泵吸入口压力1.9-2.4MPa，由此计算泵下入最浅深度应在油层顶界以上110m，敖南油田不同区块油层顶界及17泵深度见表8。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>根据泵下入最浅深度应在油层顶界以上iio米计算，该油田各区块下泵深度11501676m。③载荷及扭矩的计算。考虑压裂和洗井时为全水，混合液密度取1.0t/m3，选用016mmXcD19mm抽油杆，①32mm泵，冲程1.7-2.5m，冲次4-6min—\计算抽油^的最大载荷、最小载荷、最大扭矩、抽油杆折算应力，如表9所示。下泵深度(m)冲程(m)《，泵径杆柱(咖)最大载荷(kN)最小载荷(kN)扭矩(kN.m)折算应力(N/mm2)11501.743219*1630.0120.594.2941.952.143219*1630.0820.525.3742.332.563219*1630.7419.867.1745.6412001.743219*1631.3121.494.4543.772.143219*1631.3921.415.5844.172.563219*1632.0820.727.4547,6312501.743219*1632.6222.384.6245.592.143219*1632.7022.305.7846.012,563219*1633.4221.597.7349,6113501.743219*1635.2324.174.9549.242.143219*1635.3224.096.2049.692.563219*1636.0923.318.2953.5814001.743219*1636.5325.075.1151.072.143219*1636.6224.986.4051.532.563219*1637.4324.188.5755.5714501.743219*1637.8425.965.2752.892.143219*1637.9325.876.6153.372.563219*1638.7625.048.8557.5517001.743219*1644.3630.446.1062.012.143219*1644.4730.337.6462.582.563219*1645.4529.3610.2467.47表9敖南油田各区块斜井最大载荷按照直井的1.2倍计算、最小载荷按照直井的0.8倍计算，斜井的最大载荷、最小载荷、最大扭矩、折算应力如表IO所示下泵深度冲程冲次泵径杆柱最大载荷最小载荷扭矩折算应力(m)(m)n)(腿)(mm)(kN)(kN)(kN.m)(N/咖2)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表10④杆柱的选择表11为抽油杆的许用应力统计表。通过计算对于折算应力41.95-106.18N/腿2,选择H级4)19X16腿杆柱组合。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表11⑤抽油机机型选择直井下泵深度在1150-1400m，根据预测产能及泵效，选择cj)32泵、冲程2.5m、冲次4-6次可满足生产需要，此时最大载荷为30.01-37.43kN，扭矩4.29-8.57kN.m，抽油机可选择CYJW5-2.5-13HF型机，载荷利用率为60.0-74.9%，扭矩载荷利用率为33.0-65.9%;下泵深度在1450-1700m时，此时最大载荷为37.84-45.45kN，扭矩5.27-10.24kN.m，抽油机选择CYJW5-2.5-18HF型机，此时载荷利用率为75.7-90.9%，扭矩载荷利用率为29.3-56.9%。斜井下泵深度1150-1700m，根据预测产能及泵效，选择4)32mm泵、冲程2.5m、冲次4-6次可满足生产需要，此时最大载荷为36.63-54.32kN，扭矩10.14-18.53kNm选择CYJS6-2.5-26HB型抽油机，载荷利用率为61.1-90.5%，扭矩利用率为39.0-71.3%。⑥电机机型选择直井下泵深度在1150_1400m，冲次4-6次，扭矩4.29-8.57kNto，计算所需电机功率为1.35-4.04kW，因此，选择永磁llkW电机和双速双功率型8.5/17kW电机；下泵深度在1450-1700m时，扭矩5.27-10.24kNm，计算所需电机功率为1.66-4.82kW，因此，选择永磁llkW电机和双速双功率型8.5/17kW电机。斜井下泵深度1150-1700m，冲次4-6次，扭矩10.14-18.53kNto，计算所需电机功率为3.19-8.73kW，因此，选择永磁15kW电机和双速双功率型13/22kW电机。从本例中所体现出来的应用效果利用本发明所述方法对敖南油田抽油机机型进行了优化，悬点载荷由88kN下降为54kN，下降了34kN;装机功率由19.9kW下降为12.6kW，下降了7.3kW。节省采油工程投资3174.48万元。目前投产的622口井，平均单井日耗电68kW.h，日节电71kW.h，功率利用率23.04%，系统效率7.29%。按日节点71kW.h，每度电O.5124元，年生产天数330d计算，622口油井年节约电费746.74万元。两项合计创经济效益3921.22万元。权利要求1、一种低渗透油田抽油机选型的确定方法，其特征在于根据岩芯测试数据含水饱和度、油相渗透率及水相渗透率作出相渗透率曲线，再根据相渗透率曲线绘制出无因次采液(油)指数与含水关系曲线，根据无因次采液(油)指数与含水关系曲线比较含水0时的采液指数A与含水1时采液指数B的大小，如果A＞B则应用生产参数按照载荷利用率≤95％、扭矩利用率≤90％的规则来校核、选择抽油机型号；如果A＜B则按照常规抽油机选型方式确定选型。2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于用高强度重量小的H级抽油杆替代强度低重量大的D级抽油杆，降低抽油机悬点载荷。全文摘要一种低渗透油田抽油机选型的确定方法。主要解决现有技术中存在的低渗透油田中对产液量变化规律异常的区块按照常规抽油机选型方法进行选型而导致的设备负载率低的问题。其特征在于根据岩芯测试数据含水饱和度、油相渗透率及水相渗透率作出相渗透率曲线，再根据相渗透率曲线绘制出无因次采液(油)指数与含水关系曲线，根据无因次采液(油)指数与含水关系曲线比较含水0时的采液指数A与含水1时采液指数B的大小，如果A＞B则应用生产参数按照载荷利用率≤95％、扭矩利用率≤90％的规则来校核、选择抽油机型号；如果A＜B则按照常规抽油机选型方式确定选型。可以避免出现抽油机选型过大的问题，提高抽油设备负载率、降低了运行费用。文档编号E21B43/00GK101245698SQ20081000806公开日2008年8月20日申请日期2008年3月6日优先权日2008年3月6日发明者于永波,刘崇峰,尹喜永,张传绪,高永莲申请人:大庆油田有限责任公司