機采系統效率評價體系的建立

雋亞梅

摘要：通過對油井含水、動液面和原油地面粘度對系統效率的影響分析，建立一套機采系統效率評價體系。

關鍵詞：系統效率；評價體系

機采系統效率的高低反映了石油開發行業的生產技術和經營管理水平，但影響系統效率的因素比較多，主要有兩個方面：一是客觀因素，包括儲層條件（滲透率和地層能量）和原油物性（原油粘度和綜合含水），客觀條件可以通過技術措施進行改善，但不能從根本上消除對機采系統效率的制約：二是管理因素，是指地面設備和井下管柱的設計和管理，地面設備的選型和配備是否合理、井下管柱設計是否科學、井口設備和井筒日常管理是否精細到位，直接影響到機采系統效率水平。近年來，通過對機采耗電的套算分析和機采耗電定額的研究，力求建立一套科學合理的評價體系，以衡量開發條件相近的單井、井組或單元的機采系統效率水平。

對2009-2011年共計47095條單井數據，在忽略抽油機類型、抽油泵類型和管理水平帶來的機采效率差異的前提下，分析系統效率與含水、原油地面粘度、動液面的變化趨勢，編制分類區間系統效率基礎定額。

油井系統效率=【0.002722×液量×（動液面+100）/耗電量】

1、粘度對系統效率的影響趨勢分析

隨著粘度的增加，系統效率先期逐漸增加，到一定粘度后，系統效率逐漸下降。分析其原因，在初始階段隨著粘度的增加，漏失量減少，泵效提高，驢頭載荷逐漸增加，電機效率逐漸提高：當粘度增加到一定程度時，流動阻力逐漸增大，同時造成深井泵充滿系數下降，泵效降低，從而使系統效率逐漸下降?？紤]到稠油開采生產中采用了各種降粘工藝措施，結合統計資料分析，將粘度劃分為100 mPa·s以下、100～500、500～5000、5000 mPa·s以上四段。

2、含水對系統效率的影響趨勢分析

從圖中可以看出，隨著含水的上升，系統效率略有所下降，當含水超過某一點時，系統效率呈現上升趨勢。這是由于在含水由低到高變化時，井液由油包水變為乳化液，再變為水包油，而使粘度由低到高、再由高到低所造成的。根據資料介紹，不同的原油物性其形成水包油的含水值也不相同，通常在65%到75%左右，因此將含水70%定為分界點，當含水大于70%后不再考慮粘度變化的影響因素。

3、動液面對系統效率的影響趨勢分析

隨著液面的下降，系統效率逐漸上升，當液面下降到一定程度后，系統效率開始逐漸下降。這是因為，動液面較淺時，系統有效功較小，電機負載率低，效率低，且系統自身損耗比重大，隨著液面的下降，負載逐漸增加，電機效率逐漸提高直到接近最佳工作效率，自身損耗比重下降：但同時管柱的漏失量、管桿彈性損失、沿程摩阻也逐漸增大。幾種因素在不同階段作用程度不同，使系統效率發生變化。經過分析，結合現場生產經驗，將動液面劃分為0～500、500～1500、1500～2000、大于2000米四個區間。

根據上述確定的區間值，我們將系統效率劃分為五大類20個小類進行統計分析，得出相應的機采提液系統效率數據表。詳見下表。

同時根據油井含水和生產油氣比的大小，對系統效率進行修正。當含水大于70%時，游離氣含量低，對泵效影響可忽略不計，因此，只對含水小于70%的定額標準進行修正，修正公式如下：

油井系統效率=0.002722×（單元動液面+100）×單元提液液量，（相應區間系統效率-系統效率修正值）

4、機采系統效率評價方法的建立

為了更直觀地描述石油開發單位機采能耗水平，引入了機采系統效率評價系數，機采系統效率評價系數是指某一油井、井組或開發單元的實際耗電量與定額耗電量的比值。比值越小，說明該區域用電和開發管理水平越高。

4.1 機采系統效率評價系數的分析以2009-2011年采集的各單位油井產液量、綜合含水、原油粘度、動液面深度、耗電量和油氣比為依據、以機采耗電定額為標準，測算得出各單位機采系統效率評價系數。

從上表可以看出，評價系數波動較大，主要原因有兩個，一是井、站用電混合計量拆分不準確：二是包含或分攤了其它非提液耗電。但從總體趨勢上仍能直觀反映出各單位機采能耗的實際水平。

4.2 機采系統效率評價體系的特點

（1）機采系統效率評價體系與目前的工藝技術現狀和生產管理情況是基本適應的，能客觀反映各單位采油工藝技術和用電管理水平。

（2）運用機采系統效率評價體系，不考慮抽油機和抽油泵的選型造成系統效率的差異，有利于鼓勵各單位優選機采方式，以提高機采系統效率。

（3）以機采系統效率評價體系為標準進行能耗分析，只區分開發條件的差異，不考慮各單位管理水平的差異，有利于調動各單位積極提高用電管理水平，提升開發管理水平。同種開發條件的單井、井組或單元耗電標準是統一的，通過縱向對比各單位耗電評價系數，能直觀的反應各單位管理水平的優劣，同時，從機采耗電主要影響因素著手，能找出各單位機采能耗差異的主要原因，為開發管理提出改進的方向。