有桿抽油系統(tǒng)的供排調問題是影響系統(tǒng)效率和油井潛能的根本問題,但以目前通用的技術裝備水平,從設計到現(xiàn)場管理的各環(huán)節(jié)都很難解決。有桿泵智能控制系統(tǒng)針對該問題,整合了信息、自動化、智能化技術,建立了動液面回波的識別模型與計算方法以及配套的計算控制軟件,對包括油井動液面、示功圖在內的運行參數進行實時監(jiān)測;對抽汲強度進行實時控制,從而解決抽油系統(tǒng)供排調問題。經現(xiàn)場試驗,該技術實現(xiàn)了預期目標,在提高系統(tǒng)效率,延長檢泵周期,節(jié)約電能等方面都有很好效果,是有桿采油系統(tǒng)優(yōu)化技術的新發(fā)展。
我國有10萬多口油井,其中有80%的油井采用有桿抽油工藝,有桿抽油系統(tǒng)的供排調問題是影響系統(tǒng)效率和油井潛能的根本問題,但以目前通用的技術裝備水平,從設計到現(xiàn)場管理的各環(huán)節(jié)都很難解決。優(yōu)化設計包括兩類內容:一是新油井的優(yōu)化設計,即根據地質部門的預產以及油田長期開發(fā)的需要,合理的選擇最佳的機、桿、泵組合,并確定抽汲參數;二是老油井抽汲參數優(yōu)選[1]。在設計過程中,油井配產是重要的約束條件,由于抽汲參數是不連續(xù)的,很難做到設計排量恰好等于油井配產,礦場應用中一般使設計排量稍大于油井配產。同時新油井配產也是根據油藏各方面條件給出的期望值,與油井實際產量存在一定差距,有時還可能很大。上述兩方面因素的存在使抽油系統(tǒng)在設計階段已經出現(xiàn)供排不?調的可能性。
隨著油藏開發(fā)的不斷進行,油井產能受到地質特征、油藏管理、采油工程、生產維護等多方面影響,從較長的時期看是一個動態(tài)的變量。當油層的供液量發(fā)生變化時,就需要對老油井抽汲參數優(yōu)選,否則,當供液不足時,就會出現(xiàn)空抽現(xiàn)象、使能耗增高。當供液充足時,抽汲強度偏低,就會限制油井的產液量。油井的動液面參數直接反映了地層的供液情況及井下供排關系,是進行采油工藝適應性評價和優(yōu)化的關鍵數據之一。目前,受自動化水平和人員成本等多方面因素的限制,國內油田的慣例是按月測試示功圖和動液面,綜和其它技術數據,確定理論運行參數(如:沖次、轉速、排量等),由于數據錄取、分析、調整的階段性,使優(yōu)化調整表現(xiàn)為事后控制,失去最佳時機;由于現(xiàn)有技術裝備水平限制,無論沖程還是沖次的調節(jié)都不連續(xù),很難達到理論要求;同時受人為因素的影響,在實際工作中常常出現(xiàn)調參不及時、運行參數不合理的現(xiàn)象,既耗費了人力,也不能達到最佳效果??偠灾?,目前的技術手段很難實現(xiàn)有桿泵系統(tǒng)的供排調。長期以來,該問題受到石油界廣泛關注。
有桿泵智能控制系統(tǒng)就是針對上述問題研制開發(fā)的。智能控制技術包括兩個實時概念:①實時監(jiān)測,即采集井下動液面數據和/或示功圖的能力;②實時控制,即通過自動執(zhí)行機構控制抽汲強度的能力。