[发明专利]一种适于掺稀抽油机井的系统效率测算方法

说明书

本发明涉及一种适于掺稀抽油机井的系统效率测算方法，尤其适用于高含气井的系统效率测算，包括：计算有效功率N_e；计算粘滞功率N_μ；所述系统效率η，其等于所述有效功率N_e与所述粘滞功率N_μ之和与所述输入功率的比值；所述输入功率还包括溶解气膨胀功率N_g，所述溶解气膨胀功率N_g与沉没压力、饱和压力和油管压力三者的大小关系相关。而本发明综合考虑了粘滞功率、气体膨胀功率和掺稀功率提出了适合掺稀抽油机井的系统效率计算公式。

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，尤其涉及一种适于掺稀抽油机井的系统效率测算方法。

背景技术

非常规油气资源作为能源的重要组成部分，是我国保障能源安全、调整能源结构、推进能源转型的重要基础，未来将成为我国常规油气资源的重要战略接替。稠油是一种重要的非常规石油资源，在我国分布广泛，例如最有代表性的是稠油资源丰富的塔河油田。但是由于具有特殊的高粘度和高凝固点特性，在开发和应用的各个方面都遇到一些技术难题，就开采技术而言，胶质、沥青质和长链石蜡造成原油在储层和井筒中的流动性变差。掺稀油工艺是一种开采稠油的重要工艺。掺稀油抽油机系统的工作实质上是能量不断传递和转化的过程，在每一次传递和转化过程中均具有能耗。从地面供入系统提供的能量扣除各种损耗，就是系统给井筒流体的有效能量，其与系统输入能量相比即为系统效率。

现阶段各油田的系统效率计算大多参考SY/T5264—2012行业标准，而不同的原油特性、开采方式和工作制度、抽油井系统效率也各有差异，行业标准计算方法不能很好的反映掺稀抽油机井的生产情况。以塔河油田为例，目前塔河油田的稠油井大多采用环空掺稀降粘方式开采，且掺稀抽油机井系统效率计算方法主要参考SY/T5264—2012《油田生产系统能耗测试和计算方法》，抽油井系统效率测试计算方法存在较大误差，不能真实反映塔河油田掺稀机采井生产情况，因而难以根据系统效率来对评估其节能降耗的方案。

为了能够进一步提升系统效率的准确性，诸多改进系统效率评估算法得以提出。例如，公开号为CN107358042A的中国专利公开的一种用于稠油掺稀油油井系统效率的计算方法。该方法包括：根据油管压力、油管内混合流体密度、泵挂深度和流体在油管内的磨阻，计算得到抽油泵出口压力；根据套管压力、油套环空内稀油密度、泵挂深度和动液面深度，计算得到抽油泵吸入口压力；根据抽油泵出口压力和抽泵吸入口压力，计算得到抽油泵出入口压差；利用抽油泵出入口压差和油管内混合流体密度，计算得到稠油掺稀油油机井的有效扬程。

基于以上现有技术可知：行业标准SY/T5264—2012《油田生产系统能耗测试和计算方法》不能用于稠油掺稀油开采工艺；而且，已经公开的专利现行的系统效率计算方法中，均未综合考虑有效功率、产量以及流体性质、生产井类型等因素，对于大量的掺稀稠油井、稠油井、高含气井适应性较差。因此，现有抽油井系统效率测算方法只适用于流动阻力很小、含气较低且无掺稀生产工艺的稀油井，而不适用于普通稠油井与掺稀稠油井，不利于稠油井、高含气井系统效率的客观评价。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明根据掺稀抽油机井的生产特性，分析了系统效率计算结果不能真实反映油井真实工作状况的原因，对行业标准系统效率计算方法进行优化，建立了一套适合掺稀抽油机井的系统效率计算方法，对于指导掺稀抽油机井生产、系统效率提升和节能降耗具有重要意义。