孤岛油田聚合物驱抽油机井系统效率分析研究

论文摘要

孤岛油田共有中一区Ng3复合驱、中一区Ng3-6、中二北Ng3-4等7个正注聚单元以及中一区Ng5、西区Ng3-4、中二南Ng3-4等10个后续水驱单元,开油井1016口（其中正注聚油井360口）,日油水平5166t（其中正注聚2455.6t）,占孤岛油田的51%。随着注聚采油生产,注聚区块大多数油井采出液中都或多或少含有聚合物,平均聚合物浓度含量140mg/L,有些井由于存在高渗透流,产出液水相中聚合物浓度高达1000多mg/L。而且油井见聚后,地层供液能力相对变差,抽油机井工作泵效和系统效率降低。本论文针对我国抽油机井平均系统效率还处于20 %的较低水平,造成能源浪费,生产成本增加,特别是虽然目前水驱油藏的工程设计软件较多,现场应用效果较好,但是对于聚合物驱抽油井系统效率敏感性参数分析与工程设计方面的研究还比较少的实际情况,本着搞好聚合物驱抽油井管理和提高设计水平,保证油井高产稳定、降低生产成本,实现油田高效生产的目的,进行了聚合物驱抽油井系统效率敏感性参数分析研究与工程设计。本论文通过对孤岛油田抽油机井系统效率现状的调研分析、聚合物溶液在多孔介质中的流变性实验研究,利用理论分析和现场应用相结合的方法,针对孤岛油田注聚区块抽油机井的生产特点,研究了见聚油井的IPR曲线,运用系统工程理论和有杆抽油数学模拟方法进行了系统效率计算,进行了系统效率敏感性参数分析,生产设备效率状况分析,找出了具体油井系统效率低的原因,并以经济效益、系统效率、或者产量为目标,提出了提高系统效率的方法或措施。同时,开发了聚合物驱油井系统效率敏感性参数分析与工程设计管理软件,并在中一区Ng3-6单元现场实际运行中取得了良好的效果,有很高的理论意义和实际应用价值,对其它聚合物驱区块抽油机井系统效率的敏感性分析、参数优化设计具有借鉴意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 选题依据及意义
• 1.2 抽油机井系统效率分析现状
• 1.3 技术路线
• 1.4 研究内容
• 2 聚合物溶液在多孔介质中的流变性
• 2.1 聚合物驱与水驱产出液性质对比
• 2.2 不同流动条件下聚合物溶液流变特性
• 2.3 不同浓度聚合物溶液在多孔介质中流变特性
• 3 抽油机井系统效率理论研究
• 3.1 聚合物驱油藏油井流入动态（IPR）计算模型
• 3.1.1 聚合物驱油井IPR 曲线的数学模型
• 3.1.2 差分方程及IPR 曲线求解方法
• 3.2 聚合物驱抽油机井系统效率分解及各部位效率计算
• 3.2.1 地面部分效率计算
• 3.2.2 抽油系统井下部分效率计算
• 3.3 聚合物驱抽油机井系统动态模拟计算数学模型
• 3.3.1 机—杆—泵动态模拟方程
• 3.3.2 数学模型的建立
• 3.4 系统动态模拟数学模型求解
• 3.4.1 有限差分模型
• 3.4.2 载荷计算
• 3.4.3 计算收敛条件
• 3.4.4 初始条件和边界条件
• 3.5 系统效率敏感性分析
• 3.5.1 冲程和冲次对系统效率的影响
• 3.5.2 泵径对系统效率的影响
• 3.5.3 泵深对系统效率的影响
• 3.5.4 油压和套压对系统效率的影响
• 3.5.5 采出流体粘度对系统效率的影响
• 3.5.6 气体对系统效率的影响
• 4 聚合物驱抽油井工程设计及现场试验
• 4.1 设计方法
• 4.2 流体在垂直管流中压力分布计算
• 4.3 油井流入动态
• 4.4 确定下泵深度
• 4.4.1 确定沉没压力和沉没度
• 4.4.2 确定下泵深度
• 4.5 初选抽汲参数
• 4.5.1 选择原则
• 4.5.2 基本选择
• 4.6 抽油杆柱设计
• 4.6.1 抽油杆柱设计原则与准则
• 4.6.2 抽油杆柱载荷计算与杆柱设计
• 4.7 现场试验效果
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录 软件使用手册