电泵井系统效率影响因素与调整措施
摘 要:电潜泵采油工艺具有设备结构简单、效率高、排量大、自动化程度高等优点。随着油田进入高含水期,电潜泵由于具有排量大、地面设备及井下传递能量方式简单等优点而得到比较广泛的应用。如何全面掌握电潜泵井的工况、挖掘油井潜力、保证设备有效工作、提高系统效率就显得非常重要。
关键词:电潜泵;系统效率;优化设计;数值模拟
引 言
电潜泵(ESP )采油工艺具有设备结构简单、效率高、排量大、自动化程度高等优点,广泛应用于非自喷高产井、高含水井和海上油田。统计资料显示,电潜泵的平均产液量是传统杆式泵的2倍以上,国外先进的电潜泵系统,应用于超深下入,高排量开采具有高可靠性、耐高温高压、自动化程度高、兼容性好等优点。电潜泵是一种最早用于采油的人工举升设备,是提高采液速度、实现油井继续稳产的有效途径。但电潜泵井系统效率低、耗电量高,在油田的生产中,合理的生产措施直接关系到电潜泵抽油的经济效益,如何有效提高电潜泵的系统效率是研究的重点,可以应用节点分析方法,对各参数进行优化,使整个系统的工作协调统一,达到提高系统效率、降低电能损耗的目的[2]。
1 电潜泵系统效率影响因素
1.1 确定泵挂深度和泵型
根据IPR 关系确定设计产量和对应的井底流动压力,确定设计产量和井底流动压力后,利用多相管流,从井底向上计算,就可以确定泵深。其中,下泵深度
式中: hs 为折算沉没度,m ;γl 为井液重度,N/m3 ;Lfc 为折算动液面深度,m ;H 为油层中部深度,m ;pwf 为转抽方案所要求的泵抽生产时的流压,Pa ;ps 为沉没压力,Pa 。确定泵的深度后,从井口压力pwh 开始,用选定的垂直多相管流压力计算方法计算,直至泵挂位置,得到泵的排出口压力,得出泵的举升压差。如图1 所示,节点D 代表井口压力,根据油井距计量站的远近,由设计者给出;节点A 代表井底流压,节点B 和节点C 分别代表泵入口压力和排出口压力。
由离心泵的特性可知,泵在额定流量工作时叶轮流道内的水力损失最小,泵效最高。选择泵型时,应使所选泵型的额定排量与产液量插值最小,且产液量应在高效范围之内。根据泵的入口体积流量Vin 和出口体积流量V out 选择泵型,即Vin 和V out 落在最优排量范围内。
1.2 确定泵级数和泵功率
电泵井系统效率影响因素与调整措施
摘 要:电潜泵采油工艺具有设备结构简单、效率高、排量大、自动化程度高等优点。随着油田进入高含水期,电潜泵由于具有排量大、地面设备及井下传递能量方式简单等优点而得到比较广泛的应用。如何全面掌握电潜泵井的工况、挖掘油井潜力、保证设备有效工作、提高系统效率就显得非常重要。
关键词:电潜泵;系统效率;优化设计;数值模拟
引 言
电潜泵(ESP )采油工艺具有设备结构简单、效率高、排量大、自动化程度高等优点,广泛应用于非自喷高产井、高含水井和海上油田。统计资料显示,电潜泵的平均产液量是传统杆式泵的2倍以上,国外先进的电潜泵系统,应用于超深下入,高排量开采具有高可靠性、耐高温高压、自动化程度高、兼容性好等优点。电潜泵是一种最早用于采油的人工举升设备,是提高采液速度、实现油井继续稳产的有效途径。但电潜泵井系统效率低、耗电量高,在油田的生产中,合理的生产措施直接关系到电潜泵抽油的经济效益,如何有效提高电潜泵的系统效率是研究的重点,可以应用节点分析方法,对各参数进行优化,使整个系统的工作协调统一,达到提高系统效率、降低电能损耗的目的[2]。
1 电潜泵系统效率影响因素
1.1 确定泵挂深度和泵型
根据IPR 关系确定设计产量和对应的井底流动压力,确定设计产量和井底流动压力后,利用多相管流,从井底向上计算,就可以确定泵深。其中,下泵深度
式中: hs 为折算沉没度,m ;γl 为井液重度,N/m3 ;Lfc 为折算动液面深度,m ;H 为油层中部深度,m ;pwf 为转抽方案所要求的泵抽生产时的流压,Pa ;ps 为沉没压力,Pa 。确定泵的深度后,从井口压力pwh 开始,用选定的垂直多相管流压力计算方法计算,直至泵挂位置,得到泵的排出口压力,得出泵的举升压差。如图1 所示,节点D 代表井口压力,根据油井距计量站的远近,由设计者给出;节点A 代表井底流压,节点B 和节点C 分别代表泵入口压力和排出口压力。
由离心泵的特性可知,泵在额定流量工作时叶轮流道内的水力损失最小,泵效最高。选择泵型时,应使所选泵型的额定排量与产液量插值最小,且产液量应在高效范围之内。根据泵的入口体积流量Vin 和出口体积流量V out 选择泵型,即Vin 和V out 落在最优排量范围内。
1.2 确定泵级数和泵功率