油井舉升工藝經(jīng)濟(jì)界限分析研究與應(yīng)用

陳 銳， 韓岐清， 鄭小雄

(大港油田公司 采油工藝研究院， 天津 300280)

油井舉升工藝方式的合理性直接影響著油井投入產(chǎn)出比，采收率提高程度及生產(chǎn)能耗節(jié)約幅度。如何選擇高效、節(jié)能的油井舉升工藝方式一直是困擾工程技術(shù)人員的難題，傳統(tǒng)舉升工藝選擇的方式基本是依據(jù)油井產(chǎn)能、井況特征及油藏條件綜合分析[1-2]。隨著大部分油田進(jìn)入生產(chǎn)開(kāi)發(fā)中后期，受油井含水率高、檢泵周期短及生產(chǎn)成本控制等因素的制約，傳統(tǒng)舉升工藝選擇方式存在一定的局限性。

油井舉升工藝經(jīng)濟(jì)界限分析是以油井投入產(chǎn)出比最小化為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合傳統(tǒng)工藝優(yōu)選方式，并根據(jù)油井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用建立的盈虧平衡周期分析模型，對(duì)比可選用舉升工藝的盈虧平衡周期，從而優(yōu)選出最佳的舉升工藝方法。

1 技術(shù)原理

首先依據(jù)油井儲(chǔ)層物性、流體特性、井眼軌跡特征及其它因素初步確定出可選用的舉升工藝，再結(jié)合以一次性投入費(fèi)用、檢泵作業(yè)費(fèi)用、單井日維護(hù)費(fèi)用及油井日產(chǎn)油等為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立的油井盈虧平衡周期分析模型，計(jì)算出油井達(dá)到投入產(chǎn)出比相等時(shí)的油井舉升工藝經(jīng)濟(jì)界限。

2 經(jīng)濟(jì)界限分析方法

2.1 經(jīng)濟(jì)界限分析流程

基于技術(shù)原理，依據(jù)油井井況特征對(duì)比分析不同舉升工藝的技術(shù)適應(yīng)條件，初步確定出可適用的舉升工藝；再根據(jù)不同舉升工藝的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)及配套資金數(shù)據(jù)，計(jì)算分析油井盈虧平衡周期，并選擇盈虧平衡周期最短的舉升工藝組合方式作為目標(biāo)叢式井的開(kāi)發(fā)方式。

2.2 基礎(chǔ)參數(shù)選取

舉升工藝經(jīng)濟(jì)界限分析所需的數(shù)據(jù)包括：一次性生產(chǎn)投入費(fèi)用、生產(chǎn)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、單次檢泵作業(yè)費(fèi)用、單次平均更換桿管費(fèi)用、原油成本價(jià)格、日產(chǎn)油量、平均檢泵周期等，作為舉升工藝盈虧平衡周期分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.3 盈虧平衡周期分析模型建立

基于油井生產(chǎn)投入產(chǎn)出比相等為平衡條件，以日產(chǎn)油量為變量，分析計(jì)算出油井盈虧平衡周期，建立盈虧平衡周期與日產(chǎn)油量關(guān)系式：

(1)

式中：D為盈虧平衡周期，天；V1為次性生產(chǎn)投入費(fèi)用，萬(wàn)元；V2為單次檢泵作業(yè)費(fèi)用，萬(wàn)元；V3為單井日運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，萬(wàn)元；V4為原油稅后價(jià)格，萬(wàn)元/t；V5為噸油生產(chǎn)成本，萬(wàn)元/t；d1為平均檢泵周期，天；d2為單次檢泵作業(yè)占井周期，天；T為單井日產(chǎn)油量，t/d。

根據(jù)公式(1)推導(dǎo)出油井盈虧平衡周期計(jì)算公式為：

(2)

盈虧平衡周期越短，表示投資回收周期越短，油井實(shí)現(xiàn)盈利的可能性越大，即選用的舉升工藝經(jīng)濟(jì)有效性越好。

3 案例分析

利用建立的盈虧平衡分析模型對(duì)大港油田X號(hào)平臺(tái)叢式井舉升工藝經(jīng)濟(jì)界限進(jìn)行分析。該平臺(tái)共有油井7口，確定泵掛深度為2 150～2 400 m，其中5口井為大斜度井，預(yù)測(cè)產(chǎn)液量60 m3/d，日產(chǎn)油量8 t；剩余2口井最大井斜角均<30°，預(yù)測(cè)日產(chǎn)液20 m3，日產(chǎn)油量4 t，結(jié)合油井其它井況特征，對(duì)比分析現(xiàn)有舉升工藝技術(shù)適應(yīng)性，5口大斜度井僅可選用電動(dòng)潛油離心泵舉升工藝，剩余2口井則抽油機(jī)有桿泵、同心雙管水力噴射泵、電動(dòng)潛油螺桿泵3種舉升工藝均適用，為確定出哪種舉升工藝經(jīng)濟(jì)有效性最好，結(jié)合油井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如表1?；谟澠胶夥治瞿Ｐ?，計(jì)算出三種舉升工藝隨著油井日產(chǎn)油量變化的盈虧平衡周期變化趨勢(shì)，如圖2。

表1 油井經(jīng)濟(jì)分析評(píng)價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表

從圖2中可看到：1)當(dāng)日產(chǎn)油量≤0.6 t時(shí)，電動(dòng)潛油螺桿泵舉升工藝盈虧平衡周期最短；2)當(dāng)0.6 t<日產(chǎn)油量≤0.8 t時(shí)，抽油機(jī)有桿泵舉升工藝盈虧平衡周期最短；3)日產(chǎn)油量>0.8 t時(shí)，同心雙管水力噴射泵舉升工藝盈虧平衡最短。根據(jù)油井日產(chǎn)油量，最終確定2口井的舉升工藝為同心雙管水力噴射泵舉升工藝。

4 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

1)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，建立了油井舉升工藝經(jīng)濟(jì)界限分析模型，實(shí)現(xiàn)了不同舉升工藝通過(guò)確定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)而確定出舉升工藝盈虧平衡周期，為油井舉升工藝的優(yōu)選提供了一種新方法。

2)油井舉升工藝的選擇，不僅關(guān)系到油田建設(shè)的投資和生產(chǎn)費(fèi)用，而且直接影響到油田的采收率和原油產(chǎn)量，因此必須對(duì)已選出的可行的舉升工藝進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效性評(píng)價(jià)，以?xún)?yōu)選出經(jīng)濟(jì)效益最好的舉升工藝，從而提高油田開(kāi)發(fā)效率。