海上油井的气举-电泵组合举升耦合模型研究

为了充分利用海上平台的气源进行海上深井的开发,引入了气举与电潜泵组合举升系统(GL-ESP系统)。以油藏流入动态和多相流动模型为基础,建立油藏、井筒、GL-ESP系统耦合数学模型,并针对GL-ESP组合举升管柱结构,以压力节点分析为基础,提出潜油电泵工作参数和气举工作参数协调工作的一体化设计方法。利用该设计方法进行实例模拟分析,计算并比较了GL-ESP组合举升与单气举、单电泵举升时的注气量、电泵级数、电泵功率及电泵下深等参数。计算结果表明:GL-ESP组合举升可以大幅度减少电泵级数、降低电泵功率并增加油井产量。GLESP系统通过改善电泵工作状况进而充分发挥设备举升能力,可以充分挖掘油井潜能,对于海上深井的开发具有重要意义。     

双电潜泵抽油耦合模型及参数优化

为突破单电泵举升能力的上限,满足深井开采的要求,充分发挥油气井潜能,提出双电潜泵耦合举升技术,通过双电潜泵之间的协调配合,充分发挥双电潜泵的举升能力。通过对油层流入动态、井筒多相流动、举升工艺的运动学及动力学特征以及相互之间的耦合作用关系研究,建立一个双电潜泵抽油耦合数学模型,并以系统效率和产量最大为目标,利用节点分析的方法求解油井供排协调下的双电潜泵生产工作参数。在此基础上,编制了双电潜泵组合举升工艺参数设计软件,通过实例计算,对双电潜泵接力举升系统和单电泵抽油系统的电泵级数、泵功率、系统效率、最大产液量进行了对比分析。研究结果显示,双电潜泵接力举升可以降低单电泵的举升压力从而降低电泵级数和泵功率、提高系统效率;可以充分发挥两个电泵的举升能力,增加油井产量,充分发挥油井潜能,对于深井开采的双电潜泵选型设计具有重要的理论指导意义。     

海上大液量井电泵气举衔接式采油系统设计

针对潜油电泵检泵周期短、修井周期长,严重影响海上这种单井产量高且生产井少的油田产量这一生产技术难题,引入Hubert提出的潜油电泵与气举组合举升的思想,采用一趟管柱下潜油电泵与气举两种工艺进行衔接式生产,提高油井开采时率。依据相同排量条件下气举注气点深度与潜油电泵泵挂之间关系,提出了气举在上、电泵在下的常规管柱和电泵在上、气举在下的Y型管柱：并以油气水三相流入动态模型为基础,正确预测电泵井与气举井井筒压力温度剖面,建立了潜油电泵节点系统设计方法以及变地面注气压力法设计气举阀分布。海上某井实例模拟分析证实了潜油电泵与气举可采用同一油管柱,且当地层参数改变时,可择优选择其一系统工作,较好的保证了生产的连续性。对于海上同一平台既有电泵井又有高压气井解决类似的问题具有重要的现实意义。     

吐哈油田中高含水期举升方式优选

通过大量的现场生产情况调研，分析了吐哈油田举升工艺十多年的发展历程，以及在发展过程中形成的配套工艺，通过对有杆泵、气举和电潜泵举升方式生产现状和技术现状的分析，总结了油田进入中、高含水期后采油工艺中存在的主要问题。针对存在的主要问题，从举升方式的适应性入手，在理论和实际两方面讨论了不同举升方式的优缺点，通过软件模拟计算，对不同泵径抽油泵的极限下深进行了规范；并针对不同的抽油机机型，对不同含水条件下不同泵径的不同抽油杆组合进行了强度校核，规范了不同条件下抽油杆的极限下深，建立了产液量、下泵深度与泵径的关系。同时也论证了气举和电泵井的选井条件。以产液指数变化规律和含水上升速率为基础，针对生产现状和生产趋势进行了油井产能的分析及预测，根据油井目前和未来的供排关系，筛选出了丘陵、鄯善、温米需要提液井的井号以及相应的不同举升方式，并对不同的举升方案进行了经济性论述，优选了举升方式。     

电泵井优化设计及工况诊断技术的应用

潜油电泵油井是高含水期油田采用的大排量采油方式之一,如何充分发近泵的大排量特点及如何对井下工况进行判断,是电泵井采油的关键。文中介绍了一采用计算机对电泵井举升进行优化设计及对井下工况进行诊断的方法,它是通过对电泵井生产过程中的供排协调进行优化,分析了电泵运行参数判断井下故障原因,保障设备有效工作,从而延长检泵周期。文中还对工况诊断现场应用效果进行了阐述,实践表明,该技术具有广阔的应用前景。     

大牛地气田柱塞气举排水采气工艺工作制度优化

为保证气井满足配产、柱塞气举正常运行和保持较高举升效率,需要对柱塞气举进行工作制度优化。针对柱塞气举应用过程中存在的问题,对可控和不可控因素分析讨论后认为,柱塞气举制度优化需要对续流生产时间和开井前套压进行优化。工作制度优化后,柱塞举升效率提高,气井生产时间延长。     

渤中29-4 油田自产气气举-电潜泵组合举升工艺增产方法研究

针对渤中29-4油田存在的油气层分采开采周期长、采收率低,且海上平台电力负荷达到上限,无法满足多井同时生产的问题,提出气举-电潜泵组合举升工艺,利用生产井自产气气举实现单井油气同采。以油层、井筒、电潜泵子系统和气举子系统组成的生产系统为对象,采用节点分析与双系统耦合设计的方法,以气举和电潜泵系统高效协调生产为目标,以电潜泵功率为依据,明确不同生产条件下各子系统工作参数的设计方法与步骤,最终确定合理的、最优化的工艺参数设计方案。通过某井计算结果表明,在产液量不变的情况下,与单电潜泵举升系统相比,组合举升工艺中电潜泵所需级数和功率有效降低,分别降为原来的40.2%和40.6%,解决了单一举升工艺系统负荷过大的问题,从而保证多井同时生产,提高平台产量。     

气举设计适应性评价新方法——气举工况诊断节点分析法

在气举装置投入生产前,分析连续气举设计装置对目标油井含水率、气油比、地层压力、产液指数、注气压力和注气量等重要参数的适应范围,评估出气举设计的适应性,进而优化或优选出最佳的气举设计方案是非常必要的。将气举工况诊断与节点分析进行有机结合,分析气举设计对目标油井各重要参数的适应范围,进而制作出不同的含水率、气油比条件下气举地层压力、产液指数适应性图版,得到了气举设计适应性评价新方法。实例分析表明,新方法制作气举设计适应性图版与现场测试判断结果较吻合,可以评价气举设计方案在油井生产中的适应性。     

三性管理法在塔河油田稠油开采电泵管理中的应用

潜油电泵因其举升能力强、排量大、混配效果好的特点成为塔河油田稠油开采的主要机械举升方式.随着油藏进入中含水阶段,井筒内油水关系更加复杂,变化频率更快,造成井筒内液柱压力、粘度发生相应变化,影响电泵平稳运行,异常频繁.在电泵井日常生产管理中,依托远程实时数据监控,将电流特征曲线与油井生产动态相结合,总结出三性管理法,指导...     

渤海S油田气举故障诊断及解决对策

气举采油是一种成熟的人工举升方式,通过向井内注入高压气体将液体携带至地面,具有施工简单、管理方便等特点,实际生产中常因生产波动、工况异常等引起举升低效问题,因此有必要建立相应配套技术体系。针对该问题通过开展成因分析及机理研究,制定了气举故障诊断技术和治理对策,基于节点分析法开展工艺参数评价,为优化气举设计提供了决策依据。现场应用证明举升效率提升明显,最大限度满足了油藏的需求。通过该技术对策可以全面掌握气举井工作状况,对指导气举生产具有重要意义。     

人工举升技术现状与发展趋势

人工举升是采油工程的关键技术环节,经过几十年的发展,形成了抽油机、螺杆泵、电潜泵、气举等多项举升技术,满足了常规采油的需要,但同时也存在着效率低、能耗高、检泵周期短等系列问题。随着油井举升工况越来越复杂,采油成本不断上升,促使人工举升朝着更加高效、节能、环保、可靠的方向发展。结合不同的油井举升难题,应开展针对性技术研究:攻关同井注采技术,以解决高含水油井无效水循环难题;开发电潜往复柱塞泵等无杆举升技术,以解决油井杆管偏磨、能耗高难题;研发新材料和新工艺,以解决特殊流体举升难题等;研究油井举升优化配套技术,以提高举升工况监测和诊断水平、实现人工举升提效、降低采油成本。     

电泵气举智能耦合举升工艺技术研究

海上已开发的油气田中存在大量与油藏共生的天然气藏。在以往开发中单独开采气层或者油层,不能实现油气层同采,其原因在于二者产量和压力难以平衡。为提高油气资源利用率及采收率,开发了电泵与气举智能耦合举升工艺,可根据生产需要实现自喷、气举、电泵、电泵与气举4种举升方式的任意转换,达到油气同采中压力与产量的协调,且可适用于各阶段的排液需求,延长管柱使用寿命。该工艺实现了可控制的油气同采,合理利用了气层的能量和气体的举升能力,充分释放油层的产能,既能增加生产井油气产出,也减少了后期人工举升的投入。该工艺还可用于深水井筒举升及远输,具有较好的应用前景。     

A new diagnostic method for identifying working conditions of submersible reciprocating pumping systems

The submersible pumping unit is a new type of pumping system for lifting formation fluids from onshore oil wells, and the identification of its working condition has an important influence on oil production. In this paper we proposed a diagnostic method for identifying the working condition of the submersible pumping system. Based on analyzing the working principle of the pumping unit and the pump structure, different characteristics in loading and unloading processes of the submersible linear motor were obtained at different working conditions. The characteristic quantities were extracted from operation data of the submersible linear motor. A diagnostic model based on the support vector machine (SVM) method was proposed for identifying the working condition of the submersible pumping unit, where the inputs of the SVM classifier were the characteristic quantities. The performance and the misjudgment rate of this method were analyzed and validated by the data acquired from an experimental simulation platform. The model proposed had an excellent performance in failure diagnosis of the submersible pumping system. The SVM classifier had higher diagnostic accuracy than the learning vector quantization (LVQ) classifier.     

喷射泵—电潜泵接替举升深抽工艺技术研究

针对潜油电泵在开采高粘、低渗、低液面油井上出现的欠载、过载引起电机频繁烧机等问题,研究了利用电泵开采高粘、低渗深井的一种新的举升工艺,即喷射系一电潜泳接替举升深抽工艺。介绍了该工艺的工作原理和理论推导,概述了与之配套的反循环喷射系的研究情况和室内试验情况以及该工艺的优点,指出该工艺技术为油田稳产增产提供了一种强有力的举升技术。     

喷射泵-电潜泵接替举升深抽工艺技术研究

针对潜油电泵在开采高粘、低渗、低液面油井上出现的欠载、过载引起电机频繁烧机等问题,研究了利用电泵开采高粘、低渗深井的一种新的举升工艺,即喷射系一电潜泳接替举升深抽工艺。介绍了该工艺的工作原理和理论推导,概述了与之配套的反循环喷射系的研究情况和室内试验情况以及该工艺的优点,指出该工艺技术为油田稳产增产提供了一种强有力的举升技术。     

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针对潜油电泵生产过程中的实际问题,应用节点系统分析方法并以潜油电泵为函数节点,结合潜油电泵特性曲线,建立了定向井潜油电泵举升系统设计的数学模型。该模型综合考虑了地层与潜油电泵抽油系统的供排协调关系,定向井套管内径与潜油电泵外径的间隙、潜油电泵长度以及潜油电泵弯曲角对潜油电泵工作的影响。避免因下泵深度处狗腿度引起潜油电泵损坏失效。该数学模型还考虑了举升过程井筒径向传热和潜油电机发热引起的温度升高,在预测不同产液量下潜油电泵举升系统压力温度分布时,将井口温度作为未知量,避免了因井口温度值不准确而产生的计算误差。文中以渤海油田CB—A19井为例,给出了潜油电泵举升系统工艺设计结果。     

牛东区块火山岩油藏生产系统分析与采油方式优选

三塘湖油田牛东区块属裂缝-孔隙型火山岩油藏。此文分析油藏试采阶段油井的试采特征，利用节点分析方法开展了油井自喷能力影响因素研究和人工举升接替时机的预测，评价了有杆泵、螺杆泵以及电潜泵三种举升方式在牛东区块的适应性，系统优选了牛东区块的人工采油方式。     

水力潜油泵在海上油田的应用分析

目前,海上油田开采大多采用电潜泵,在高含气、高井温、稠油、产液变化大等工况下,其应用有一定的限制。水力潜油泵是通过地面对动力液增压,注入泵向井下注入动力液,带动涡轮旋转,继而带动井下离心泵旋转。泵吸入井下液体,通过油管举升到井上。该泵具有可靠性高、适应多种井型、产液量调节范围大、气体处理能力强及安装简单等显著特点。水力潜油泵在海上边际油田、深水大排量油田、稠油冷采油田及稠油热采油田开采中有较大应用空间。随着水力潜油泵技术的进一步发展和国产化进程的加快,该泵在海上油田将具有广阔的应用前景。     

潜油电泵油井井下工况诊断技术简介

潜油电泵油井采油是高含水期油田采用的大排量采油方式之一，但在生产过程中容易出现许多不易判断的井下故障。本文介绍了一种应用计算机对井下工况进行诊断的新方法，它通过对潜油电泵井生产过程中泵及机组的工况分析，判断故障原因、挖掘油井潜力、延长检泵周期。现场应用表明，该技术具有十分广阔的推广应用价值。