[發明專利]一種電潛直驅螺桿泵采油井供采平衡轉速計算方法

有效

• 申請號: 201911130200.8
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN111119794B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 呼蘇娟;甘慶明;李佰濤;張磊;楊海濤;魏韋;劉濤;張巖;牛彩云;石海霞
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B45/00;E21B44/00;E21B47/00;F04C2/107
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 房鑫

一種電潛直驅螺桿泵采油井供采平衡轉速計算方法，包括步驟：S1，初始供采平衡轉速的計算；在地層供液量穩定情況下，計算與當前地層供液量相匹配的初始油井供采平衡轉速；S2，運行過程中供采平衡轉速的計算；在地層供液量變化時，監測并計算電潛直驅螺桿泵以初始油井供采平衡轉速運行過程中，油井動液面的波動值，對初始油井供采平衡轉速進行調整，得到運行過程中的供采平衡轉速。本發明根據不同油井的地層供液能力，自動實時調整電潛直驅螺桿泵機組的運行轉速，使油井達到供采平衡，保證油井保持在合理流壓范圍內運行，避免因螺桿泵轉速過高造成油井供液不足引起的螺桿泵空抽干磨、燒電機等問題，也避免螺桿泵轉速過低影響油井地層的供液。

技術領域

本發明屬于油田開發領域，具體涉及一種電潛直驅螺桿泵采油井供采平衡轉速計算方法。

背景技術

電潛直驅螺桿泵采油是通過動力電纜將電能傳輸到井下，在井下由潛油電機直接驅動螺桿泵進行采油的一種舉升工藝，該技術具有結構簡單、工作安全可靠、安裝維護方便、低轉速運行大扭矩輸出、控制靈活及采油能耗低等優點，可以從根本上消除偏磨，從源頭上提高系統效率，是現階段實現降本提效較好的技術方案。在電潛直驅螺桿泵采油井運行過程中，當螺桿泵轉速過高，油井采出能力大于地層供應量時，容易造成螺桿泵空抽干磨，同時電機負載加重，電機發熱會影響其使用壽命和運行效率；而當螺桿泵轉速過低，油井的采出能力小于地層供應量時，會嚴重影響油井的供液能力，降低油井產量。

同時螺桿泵的定子為橡膠襯套，是決定螺桿泵壽命的關鍵部件，襯套的磨損量與工作轉速的平方成正比。螺桿泵在使用過程中，空抽會導致“燒泵”，過高的轉速會加速橡膠襯套的磨損，過低的轉速會嚴重影響泵效。目前油田在用的螺桿泵轉速計算方法主要是依據螺桿泵排量參照油井的當前產量來確定，但大多數油井的供液量是未知的且不斷變化，如果能根據油井的供液量適時地調整采油井的采出速度，使油井在保持合理的沉沒度的情況下，達到供采平衡，將有效提高油井產量，并延長采油機組的運行壽命。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術中螺桿泵轉速不能根據油井的地層供液情況調整的問題，提供一種電潛直驅螺桿泵采油井供采平衡轉速計算方法，根據計算結果自動調整螺桿泵轉速，進而使油井達到供采平衡，有效提高油井產量，并延長采油機組的運行壽命。

為了實現上述目的，本發明有如下的技術方案：

一種電潛直驅螺桿泵采油井供采平衡轉速計算方法，包括以下步驟：

S1，初始供采平衡轉速的計算；

在地層供液量穩定情況下，計算與當前地層供液量相匹配的初始油井供采平衡轉速；

S2，運行過程中供采平衡轉速的計算；

在地層供液量變化時，監測并計算電潛直驅螺桿泵以初始油井供采平衡轉速運行過程中，油井動液面的波動值，對初始油井供采平衡轉速進行調整，得到運行過程中的供采平衡轉速。

所述的步驟S1具體包括以下的步驟：

1.1)確定電潛直驅螺桿泵機組運行高轉速N₁，在該轉速下油井動液面下降，得到在該轉速下油井動液面下降高度L所用的時間T₁；

1.2)確定電潛直驅螺桿泵機組運行低轉速N₂，在該轉速下油井動液面上升，得到在該轉速下油井動液面上升相同高度L所用的時間T₂；

1.3)依據油井動液面下降體積與油井動液面上升體積相等，計算初始油井供采平衡轉速。