油井产液量影响因素分析

王小强

（西安石油大学机械工程学院，陕西 西安 710065）

1 油井产量理论分析

油井的实际产液量，也称地面实际产液量，是井口所产原油经过脱气处理后的产量，记作 Q,其算法为

其中：Qth为油井的理论产液量，m3/d；ηp为排量系数，也称泵效;S为悬点冲 程，m;N为冲次，min-1；D为泵径，m。

油井的产液量变化很大一部分取决于泵效的影响，在实际的生产中，可以根据采集到的地面功图分析对应油井的泵况信息，最终归结为影响泵效的因素：冲程损失、充满程度、漏失程度。可得到泵效的表达式ηp=ηsηcηl。 其中 ηs是柱塞冲程系数，是柱塞冲程 Sp与光杆冲程 Sr之比，即ηs=Sp/Sr，反映冲程损失的程度。柱塞冲程小于光杆冲程是造成泵效小于1的重要因素，抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩愈大，则泵效就越低。一般情况下，会导致抽油泵理论产液量损失10%左右。ηc是泵筒充满系数，是柱塞的有效冲程Spe与柱塞的冲程Sp之比，即ηc=Spe/Sp，反映泵筒内的充满程度，即充满度，可以从测取的功图中计算出。ηl是泵的漏失系数，反映抽油泵的漏失程度，即 ηl=（Vp-ΔVp）/Vp，其中 Vp为井下排液体积，ΔVp为漏失的体积，这两个参数都是根据一个抽汲周期内的Spe计算得到的。目前国内普遍认为由于抽油泵为间隙滑动密封，3%～5%的漏失将会起到很好的润滑作用，能够延长抽油泵工作寿命。这些系数会直接对油井泵效产生影响，进而会影响到产液量的结果。

2 产液量影响因素分析

2.1 高压物性参数的影响

原油高压物性参数是确定油田开采方式、计算油田储量、选择油井工作制度的基础。常用的物性参数主要包括溶解汽油比、饱和压力、压缩系数、体积系数和粘度。与油井产量相关物性参数关联公式如下：

式中：ρm——液体密度；B——体积系数；D——泵径；S——有效冲程；n——抽油机的冲次。

由于地下原油到达地面后，因压力、温度降低，溶解气从原油中脱离出来，原油密度变大，体积变小，粘度变大。所以井口产液量并不等于抽油泵的井下排液量，在井口产液量的转算过程中，原油体积系数和密度等物性参数有很大的影响。

其中,地面油密度比较容易获取,选取某油井，分析得出地面油密度与地下油密度建立一定的线性关系,同样体积系数也可建立类似的联系，可在不同的油区建立类似的参数求取模式。地下油密度和体积系数的求取对功图量液的精确度提高有重要的影响。针对某一特定油井，高压物性参数之间具有一定的相关性，在计算其它油井时可以利用这一相关性的方法进行物性参数的预测，从而为油井产量的计算提供相关的系数。

2.2 动液面的影响

动液面参数直接反映地层的供液情况及井下的供排关系，动液面较低，则容易出现供液不足，严重出现空抽现象。油井供液能力不足，使油井产量下降，功率利用率降低。动液面的变化会直接影响到沉没度的变化。沉没度过小,自由气可能脱离而吸入泵中,影响抽油泵的排量系数,从而影响泵效，直接影响到油井的产液量；沉没度过大,自由气对泵工作的影响减小,但使抽油杆增长,系统总的举升负荷增大,同时抽油杆和油管的变形加剧,这又会使抽油泵的排量系数降低,影响泵效。因此,动液面会直接影响抽油泵的泵效,关联油井的产量。

2.3 充满度的影响

充满度是指泵在工作过程中被液体充满的程度。泵的充满度较高时,供液能力比较充足,泵的排液量较大。油井的供液能力不足时，使油井产量下降，功率利用率低。更严重的是，当柱塞下行与液面接触时，发生“液击”现象，此时抽油杆柱承受向上的冲击力，如此往复，容易使抽油杆柱下部发生断脱，因此应及时调整抽油井工作制度，包括调整抽汲参数及间歇抽油，所以充满度是影响油井产液量的一个重要因素。

2.4 阻尼系数对功图计量的影响

阻尼系数直接影响到有杆抽油井动力方程的计算，抽油杆在运动的过程中会产生摩擦和震动，导致一部分机械能转化成内能或以波的形式辐射出去。阻尼系数代表了抽油杆运动受阻尼影响的大小 ，在功图量油算法中，根据阻尼系数来排除阻尼影响，以还原真实的井下情况。在国内某油田运用功图量油技术计算油井产液量时，调整阻尼系数对泵功图影响的变化，从而直接影响到求解油井产液量的变化。

在逐渐调整阻尼系数时，现场该油井泵功图显示有效冲程逐渐减小，经现场验证，运用功图量油技术计算的产液量与实际产液量的误差减小。在抽油井生产过程中，阻尼系数也不是一成不变的，它会随着油井含水的增加，产出液体的阻尼系数也会发生变化。对于具体油井，可通过试算的方法来确定。

3 结论

功图量液的产量计算结果会受诸多因素的影响，受到基本的油井数据，现场采集数据的影响，各个区域的油井物性参数不同，会对计量结果精度产生影响；动液面反映油井的供液能力；充满度的大小为调整油井的工作参数提供依据；确定合理的阻尼系数，使计算的油井产液量与实际产液量误差减小。

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