SubPump在潛油電泵采油中的應用
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[時間:2009-11-18 《石油與裝備》 關注度:0]
摘要: 在油田開發過程中，給一口新井安裝潛油電泵或者給已經生產的油井重新設計或者進行經濟評價的時候，采油工程師的主要目標就是讓油井的生產效率最大和經濟利潤最大。SubPump軟件能協助我們完成該項任務，該軟件最初是由殼牌和Arco公司協助完成設...
在油田開發過程中，給一口新井安裝潛油電泵或者給已經生產的油井重新設計或者進行經濟評價的時候，采油工程師的主要目標就是讓油井的生產效率最大和經濟利潤最大。SubPump軟件能協助我們完成該項任務，該軟件最初是由殼牌和Arco公司協助完成設計，在油田應用非常廣泛，目前已經有超過45個國家或者地區在應用該軟件。其完備的功能、友好的界面為電泵設計和分析者提供了一個很好的人機接口。軟件不僅僅能夠進行潛油電泵的選擇，同時還能對已經運行在油井里的潛油電泵進行分析，并對機組進行改進，以獲得最佳產量并降低舉升成本。
計算特點
軟件可以進行井液粘度和乳化度分析校正。如果用戶能提供準確的PVT數據和粘度數據，選泵設計或分析將會更加準確。
設計和分析已經運行的潛油電泵機組，SubPump綜合考慮油田方方面面并反復與電泵廠家校正，從而更加準確地分析已經運行的電泵性能。
由于其計算的靈活性，SubPump能計算吸入口壓力、產量、泵掛深度、流過離心泵內的液量變化、泵內游離氣體含量，以及含氣量的變化，同時協助工程師評估其他的重要運行參數，包括頻率，電泵或電機運行性能以及液柱高度等。
采油技術關鍵
一口油井開發的好壞，產能評價與生產分析優化過程中的估算儲層生產能力,確定儲層的生產動態是關鍵一步，求取流入動態關系式主要有兩類方法:經驗法和解析法，由于經驗法關系式中某些重要參數的工程物理意義不明確,因此,在應用中局限性較大，油井流入動態( IPR) 曲線解析法的提出適應了這種理論和工程上的實際需要，確定在要求的泵入口壓力下井的最大產能主要采用J.W.VOGEL所研究的IPR方法，同時也采用高于泡點壓力的恒定采油指數，即PI指數。
SubPump軟件在這方面作了大量工作，軟件主要是利用油井流入動態( IPR) 曲線解析法數學模型用來預測油井產能，讓工程師分析油井和電泵的選擇設計工作變得非常簡單。
現場應用電泵設計
在油田開發各類人工舉升中，均需要對抽油設備和油井特性進行分析。盡管軟件已經為用戶工程師提供了主要的診斷參數，但進行電泵選擇或者運行狀況分析之前，首先需要取得電泵運行以及油藏的各項數據，主要包括油藏數據、井筒完井數據、生產信息。現以某油田某井為例對電泵運行情況進行分析，并解釋分析后的性能曲線加：
已知數據 油藏數據：油藏靜壓為2277psi,含水1%，水比重1.02，測試產量800桶/天，井口溫度130F，井底溫度155F，油的API度25.4，氣體比重0.823，GOR為77scf/bbl，采油指數為12桶/天/psi。
井筒數據：套管7〞，油管為4.5〞，射孔段頂界5300英尺，泵掛深度為7000英尺。
生產數據：產量600桶，分析頻率為65赫茲，井口壓力400psi。目前泵型為538系列，SN8500/71級，電機為540-S系列450HP/2730V/100A。
結果輸出 將各項數據輸入軟件，經過分析后，軟件將分析的各種結果通過圖表顯示出來，通過分析這些曲線即可了解井下電泵機組是否正常工作，從而為將來檢泵提供必要依據。
離心泵性能曲線(見圖4所示): X 軸表示排量，Y軸表示總動壓頭，曲線表示了電機從40赫茲到65赫茲運行的電泵流入和油井流出節點的情況，其中綠線表示油井流出節點，兩者在65赫茲的交點就是目前泵的排量和總動壓頭。從圖中可以看出目前離心泵排量為12000桶左右，落在廠家推薦的排量范圍內，離心泵運行正常。
電機的性能曲線(見圖5所示)：該曲線分三軸，X軸為負載大小因子，左邊Y軸為百分比，右邊Y軸為電機轉數，表中內容為電機各項運行參數，其中效率隨負載變大而逐漸變大，但效率在負載超過70%之后變化不大。電流隨負載變化呈直線變大，電機轉數隨負載變大而呈直線下降。目前機組運行在65赫茲，負載在70%，此時功率因數為78%，略低，和效率達80%以上，比較穩定，電機轉數也在廠家推薦范圍內，這說明目前該套機組電機運行正常。
從SubPump軟件分析該套機組結果看，除了電機的功率因素略低以外，各項參數處于正常范圍，機組正常運行狀態，從現場反饋的情況是這套機組運行正常，不存在其他問題，從現場采集的各項參數基本與軟件分析一致。目前采油工的工作就是例行巡井，采集必要的運行參數。
一般情況下，潛油電泵機組本身的設計參數很少能與油井的實際特性完全匹配。即使匹配得很好，在整個生產過程中油井井況（生產能力，含水，氣油比等）總是在變化。如果僅僅更換同樣設備下入到井內，這樣做往往不能從油井獲得最大效益，所以就必須在油井下入機組之前進行分析，定期進行故障分析非常有益，這樣就減少更換泵的費用。而SubPump軟件通過對油井的相關參數進行分析，能夠選擇最佳潛油電泵設備，從而更好地優化設計，讓油井生產更加經濟。雖然該軟件在國內外大油田以及各主要高校普遍應用，但該軟件截止到目前還沒有中文版本。這是該軟件最主要缺點。
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