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[摘 要]抽油机井管理是从地面管井筒,再到地下,从油井管理到油层管理,从单井管理到井组管理。其中包括地面流程设备、井筒、油层和注采管理四个方面。其基本内容首先就是根据油井和设备的情况,通过系统试井、油井的动态变化,调整优化油井的工作制度,使油井处于合理生产压差工作,达到高产稳产的目的。抽油机井合理的工作制度、生产参数是采油队精细管理所追求的终极目标,通过试井资料和Vogel方程来求得IPR曲线,从而确定合理的油井产量,并在此基础上分别计算出泵深、泵径、冲程、冲次,通过优化工参,使抽油井保持合理生产能力、延长检泵周期的目的。
[关键词]抽油机井;工作制度;合理;管理
中图分类号:S282 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)26-0035-01
1.现场调查工况概况
渤南油田位于胜利油田西北部,黄河三角洲东营市辖区,是胜利油田乃至全国最大的整装低渗透油田,石油地质储量15564万吨,标定采收率20.9%。经过40年的开发,低渗透油田的缺点日渐突显,油层压力不断下降,注不进采不出的开发矛盾日益突出,开发效益不断下降。在油井供液不足、液面不断加深的背景下,提高工况管理水平,对抽油机井进行更加精细化管理成为重中之重。为此我们确定了抽油机井工作制度的课题研究,首先对开发矛盾最为突出的渤南油田四区、五区进行了工况调查。
统计井数共有57口,采油303队供液不足油井8口,占该队总开井数的36%,气体影响2口,占该队开井数的9%,泵漏油井3口,占全队开井数的14%,杆断1口,占全队开井数的5%;采油306队供液不足油井13口,占该队总开井数的37%,气体影响3口,占该队开井数的9%,泵漏油井6口,占该队开井数的17%,油管漏1口,占全队开井数的3%。也就是说,工况需进行调整的油井开井数共有37口,占两队总开井数的64.9%。工況优化需求空间非常大。
2.确定抽油机井合理工作制度的理论依据
2.1 根据IPR曲线确定合理产液量
要想确定油井的工作制度,首先要根据试井资料取得油井合理的IPR曲线。这在目前使用的能耗最低评价软件中可以直接得到计算结果。根据IPR曲线,把有关数据带入计算最大产量公式,求得某油井的合理生产液量。
2.2 确定下泵深度
根据所求得的合理的油井产量,其值应为略小于油井最大产量的值。根据该油井的IPR曲线和初设的油井产量,可以计算出初设产量对应的井底流压。则此时计算考虑套压的目前流压下的油井的下泵深度,计算公式为:
(其中沉没度按300米计算)
2.3 确定极限泵径
根据虎克定律所推导的冲程损失λ的计算方法可知,当柱塞截面积越大,泵下得越深,则冲程损失越大。为了减少液柱载荷及冲程损失,提高泵效,通常不能选用过大的泵,特别是深井中总是选用直径较小的泵。当泵径超过某一限度(引起的λ≥s/2)之后,泵的实际排量不但不会因增大泵径而增加,反而会减小。即当S=2λ时,在一定下泵深度和光杆冲程下,抽油泵能获得最大的排量。在确定泵径时,必须注意两个问题:一是当其他条件不变时,若泵径的增加超过了计算极限,则泵的排量不但不会因增大泵径而增加,反而会因引起冲程损失增大而减少;二是活塞面积与下泵深度的平方成反比,随着下泵深度的增加,所能采用的泵径会越来越小。
2.4 确定冲程、冲次
目前在抽油机井的现场管理上,都要求尽量做到冲程利用率最大化,除因设备或地面因素不具备条件的情况下,默认选用抽油机的最大冲程。在确认了泵径、冲程之后,再根据每个区块或单元所统计的抽油机井工程报表中每种型号抽油泵的平均泵效,来推导该油井的实际冲次。计算方法如下:某油井下泵深度为1800米,极限泵径为44.5mm,此时,则确定该井下泵深度为44mm泵,该井现抽油机型号为CYJY12-4.2-73HB,设备运转正常,则该井冲程确定为4.2m,由本单位工程报表查得,2013年4月该区块所管44mm泵径的平均泵效为62.5%,邻井同生产层位的油井含水为88%,则根据计算,要达到产量的情况下,确定冲次的计算如下:
1)想要得到的油井日产液量为:
2)该井的理论排量应达到:
3)根据,推导出
若该井由IPR曲线计算其最大产量为2.5t/d,则该井冲次通过计算能够得到3.6r/min的冲次,根据实际生产情况,我们可设计该井采用3.5r/min的冲次生产时该井处于最佳生产状态。
3.现场实施及效果分析
根据该理论研究,2012、2013年共设计油井泵深、泵径、冲次25井次,其中换泵径8井次,调整泵深10井次,优化冲程冲次15井次,采油303队油井检泵周期增加172天,免修期增加180天,采油306队2012年实施较好,增加油井检泵周期295天,增加免修期279天。
3.1 功图对比。以义4-7-6为例,调冲次2井次,油井功图变化明显。功图显示如图1:
3.2 检泵周期对比。可以看出,采油303队检泵周期延长了172天,采油306队检泵周期延长295天。
3.3 经济效益分析。2012.01-2014.01两年期间,两个采油队共减少检泵井数10井次,按每检泵井次12万计算,12*10=120万元,
3.4 耗电量对比分析。采油303队单井吨液耗电量2014年1月与2012年1月对比,减少了2.22kw.h/t,节能效果明显。采油306队核实单井吨液耗电量2014年1月与2012年1月,减少了11.6kw.h/t,节能效果明显好转。
3.5 工况变化情况.采油303队功图正常的油井由55%上升到68%采油306队的油井正常的油井由51%上升至75%,工况状态明显好转。
4.结论与认识
当抽油机已选定,在保证产量的前提下,应以获得较好的生产指标、获得较高的经济效益为基本出发点来调整参数。在保证泵径、冲程、冲次乘积不变时,可任意调整三个参数,但其组合不同,其冲程损失不同。一般是选用长冲程和较小泵径,这样可减小气体对泵效的影响。对于油比较稠的井,一般采用大泵径、长冲程、慢冲次。而对于连喷带抽的井则选用大冲次快速抽汲,以增强诱喷作用。通过以上分析,油井工作制度已经确定下来。但是,必须指出,参数的合理性只是暂时的,相对的。因为油层供液情况、设备工作效率、油井结蜡、出砂、产气、含水等情况,都在开采过程中不断发生变化。为了使抽油井能够长期高产稳产,设备正常运转就必须让安始终处在合理压差下生产。因此,在确定了油井工作制度后,仍然要加强油井计量、测试、取样等工作,并且还要加强油井动态分析,以便及时根据油井变化情况,随时提出重新调整工作参数的建议,确保抽油井始终处于合理压差下生产,达到提高油井管理水平的目的。
参考文献
[1] 采油工程原理与设计,张琪主编,东营:石油大学出版社出版,2000年,9,137,148.
[关键词]抽油机井;工作制度;合理;管理
中图分类号:S282 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)26-0035-01
1.现场调查工况概况
渤南油田位于胜利油田西北部,黄河三角洲东营市辖区,是胜利油田乃至全国最大的整装低渗透油田,石油地质储量15564万吨,标定采收率20.9%。经过40年的开发,低渗透油田的缺点日渐突显,油层压力不断下降,注不进采不出的开发矛盾日益突出,开发效益不断下降。在油井供液不足、液面不断加深的背景下,提高工况管理水平,对抽油机井进行更加精细化管理成为重中之重。为此我们确定了抽油机井工作制度的课题研究,首先对开发矛盾最为突出的渤南油田四区、五区进行了工况调查。
统计井数共有57口,采油303队供液不足油井8口,占该队总开井数的36%,气体影响2口,占该队开井数的9%,泵漏油井3口,占全队开井数的14%,杆断1口,占全队开井数的5%;采油306队供液不足油井13口,占该队总开井数的37%,气体影响3口,占该队开井数的9%,泵漏油井6口,占该队开井数的17%,油管漏1口,占全队开井数的3%。也就是说,工况需进行调整的油井开井数共有37口,占两队总开井数的64.9%。工況优化需求空间非常大。
2.确定抽油机井合理工作制度的理论依据
2.1 根据IPR曲线确定合理产液量
要想确定油井的工作制度,首先要根据试井资料取得油井合理的IPR曲线。这在目前使用的能耗最低评价软件中可以直接得到计算结果。根据IPR曲线,把有关数据带入计算最大产量公式,求得某油井的合理生产液量。
2.2 确定下泵深度
根据所求得的合理的油井产量,其值应为略小于油井最大产量的值。根据该油井的IPR曲线和初设的油井产量,可以计算出初设产量对应的井底流压。则此时计算考虑套压的目前流压下的油井的下泵深度,计算公式为:
(其中沉没度按300米计算)
2.3 确定极限泵径
根据虎克定律所推导的冲程损失λ的计算方法可知,当柱塞截面积越大,泵下得越深,则冲程损失越大。为了减少液柱载荷及冲程损失,提高泵效,通常不能选用过大的泵,特别是深井中总是选用直径较小的泵。当泵径超过某一限度(引起的λ≥s/2)之后,泵的实际排量不但不会因增大泵径而增加,反而会减小。即当S=2λ时,在一定下泵深度和光杆冲程下,抽油泵能获得最大的排量。在确定泵径时,必须注意两个问题:一是当其他条件不变时,若泵径的增加超过了计算极限,则泵的排量不但不会因增大泵径而增加,反而会因引起冲程损失增大而减少;二是活塞面积与下泵深度的平方成反比,随着下泵深度的增加,所能采用的泵径会越来越小。
2.4 确定冲程、冲次
目前在抽油机井的现场管理上,都要求尽量做到冲程利用率最大化,除因设备或地面因素不具备条件的情况下,默认选用抽油机的最大冲程。在确认了泵径、冲程之后,再根据每个区块或单元所统计的抽油机井工程报表中每种型号抽油泵的平均泵效,来推导该油井的实际冲次。计算方法如下:某油井下泵深度为1800米,极限泵径为44.5mm,此时,则确定该井下泵深度为44mm泵,该井现抽油机型号为CYJY12-4.2-73HB,设备运转正常,则该井冲程确定为4.2m,由本单位工程报表查得,2013年4月该区块所管44mm泵径的平均泵效为62.5%,邻井同生产层位的油井含水为88%,则根据计算,要达到产量的情况下,确定冲次的计算如下:
1)想要得到的油井日产液量为:
2)该井的理论排量应达到:
3)根据,推导出
若该井由IPR曲线计算其最大产量为2.5t/d,则该井冲次通过计算能够得到3.6r/min的冲次,根据实际生产情况,我们可设计该井采用3.5r/min的冲次生产时该井处于最佳生产状态。
3.现场实施及效果分析
根据该理论研究,2012、2013年共设计油井泵深、泵径、冲次25井次,其中换泵径8井次,调整泵深10井次,优化冲程冲次15井次,采油303队油井检泵周期增加172天,免修期增加180天,采油306队2012年实施较好,增加油井检泵周期295天,增加免修期279天。
3.1 功图对比。以义4-7-6为例,调冲次2井次,油井功图变化明显。功图显示如图1:
3.2 检泵周期对比。可以看出,采油303队检泵周期延长了172天,采油306队检泵周期延长295天。
3.3 经济效益分析。2012.01-2014.01两年期间,两个采油队共减少检泵井数10井次,按每检泵井次12万计算,12*10=120万元,
3.4 耗电量对比分析。采油303队单井吨液耗电量2014年1月与2012年1月对比,减少了2.22kw.h/t,节能效果明显。采油306队核实单井吨液耗电量2014年1月与2012年1月,减少了11.6kw.h/t,节能效果明显好转。
3.5 工况变化情况.采油303队功图正常的油井由55%上升到68%采油306队的油井正常的油井由51%上升至75%,工况状态明显好转。
4.结论与认识
当抽油机已选定,在保证产量的前提下,应以获得较好的生产指标、获得较高的经济效益为基本出发点来调整参数。在保证泵径、冲程、冲次乘积不变时,可任意调整三个参数,但其组合不同,其冲程损失不同。一般是选用长冲程和较小泵径,这样可减小气体对泵效的影响。对于油比较稠的井,一般采用大泵径、长冲程、慢冲次。而对于连喷带抽的井则选用大冲次快速抽汲,以增强诱喷作用。通过以上分析,油井工作制度已经确定下来。但是,必须指出,参数的合理性只是暂时的,相对的。因为油层供液情况、设备工作效率、油井结蜡、出砂、产气、含水等情况,都在开采过程中不断发生变化。为了使抽油井能够长期高产稳产,设备正常运转就必须让安始终处在合理压差下生产。因此,在确定了油井工作制度后,仍然要加强油井计量、测试、取样等工作,并且还要加强油井动态分析,以便及时根据油井变化情况,随时提出重新调整工作参数的建议,确保抽油井始终处于合理压差下生产,达到提高油井管理水平的目的。
参考文献
[1] 采油工程原理与设计,张琪主编,东营:石油大学出版社出版,2000年,9,137,148.