论文部分内容阅读
[摘 要]杏十二区复合驱试验区注水前期间抽井最多达到13口，占试验区总井数的40%，为了便于管理，间抽制度是按照统一固定的间抽制度。但是由于每口井地下供液能力不同，动液面下降和恢复速度也不一样。因此，统一的间抽制度不能保证每口井都在有足够供液能力的情况下运行。抽油机井长期处在严重供液不足的情况下运行，既浪费能源也损耗设备。所以为低压低效油井寻找一种合理间抽制度方法对于试验区的生产管理具有非常现实的意义。
[关键词]试验区 低压低效 供液不足 合理间抽制度
中图分类号：TE933.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0093-01
0 引言
杏十二区复合驱试验区33口采出井，采油方式均为抽油机，下入泵径为83mm 油井有4口，泵径为70mm油井有22口，泵径为57mm油井 有7口，其中大泵径井占78.8%，又因为地层供液能力降低， 生产压差减小，导致试验区存在一些供液不足的井，这些间抽井普遍的特点是低产液量、低流压、低泵效，甚至一些特殊井沉没度为零，出现干抽现象。为了提高泵效， 解决油井生产动态中供排不协调的矛盾， 提出对低产低压低效油井采取间抽的生产方式。针对上述情况，本文将对如何制定合理的间抽制度进行研究，为试验区间抽井制定合理的间抽制度，从而达到节约能源、降低生产成本，同时减少杆管泵的磨损，延长检泵周期的目的。合理的间抽生产制度对试验区提高油井系统效率和经济效益，以及降低检泵率具有重要的指导意义。
1 间抽井工作状况及产液量变化规律
1.1 间抽井工作状况分析
对间抽井来讲，刚开抽时，由于流压较高，地层供液速度较慢；随着动液面不断下降。油层的流动压差增大，因此地层供液量逐渐增加，但是地面计量产油量是下降的，泵抽液量与地层供液量最终趋向平衡。
在停抽的过程中，随着油层出液，油井动液面不断升高，这时井底流动压力增加，地层供液速度不断降低。
1.2 关井时地层产液量变化规律
油井关井后，井口产液量为零，但是地层中的流体仍然向井底流动。地层流出液体全部用于增加油套环空内的沉没度高度，由于沉没度的增加，井底压力逐渐增大，生产压差减小。
因此，流入井筒的流量也逐渐减小，油套环空内沉没度高度随时间增加的幅度也越来越小。当井筒内压力场与地层达到平衡时，地层流体停止向井筒进液。根据物质平衡原理，关井期间，井底油层的出液量与井筒内使油套环空内沉没度上升的液量相等。
1.3 开井时地层产液量变化规律
抽油机井开井生产阶段，井口产液量由两部分组成：一是地层流入井筒液量，二是抽汲过程中油套环空内排出的液量。
综上所述，间抽关井时，井口无液量，油层内流体进入井筒液量全部用于井筒液面的恢复，地层进入井筒的流量与关井时间呈指数规律变化，不同油、套管匹配井，指数方程的系数不同。
间抽开井时，井口产液量由两部分组成，地层出液量加上油套环空出液量，其中地层出液符合沃格尔方程，为一元二次多项式变化规律。
2 实例分析
2.1 油井概况
以试验区的三类典型井（角井、边井和中心井）为例分析油井合理间抽制度 X12-1-E3531 、X12-2-SP3412和X12-2-E3433分别为试验区角井、边井和中心井，因地层供液能力不足，长时间的连续启抽，致使X12-1-E3531、X12-2-SP3412和X12-2-E3433一直处于低沉没度、低流压、低泵效的生产状态。鉴于上述原因，为了增加沉没度、提高泵效，提高系统效率，同时为了节约能源，减少抽油机及杆管泵的无效磨损，决定采取间抽生产方式。间抽时期，X12-1-E3531的地面参数：冲程为3.6m，冲次为5r/min，相应理排为99.8m3；X12-2-SP3412地面参数：冲程为6m，冲次为4r/min，相应理排为187m3；X12-2-E3433地面参数：冲程为4.2m，冲次为5r/min，相应理排为116.4m3 。
2.2 测试结果及数据分析
通过对X12-1-E3531 、X12-2-SP3412和X12-2-E3433间抽井停机后连续跟踪测试液面的数据分析，得出了沉没度和流压的变化情况，发现上述3口井停机后液面和流压恢复速度均较慢，但刚停机时液面和流压的恢复速度比后续时间的恢复速度较快，随着时间的推移，流压的升高，液面恢复越来越慢，相同时间内恢复的高度越来越小。
间抽开井后同样连续测量液面，发现沉没度下降很快，每2小时监测一次，刚启抽时测试为398m，流压4.9MPa，第一个2小时沉没度为156m，流压为3.1MPa；第二个2小时沉没度为36m，流压为2.5MPa；第三个2小时沉没度为13m，流压为2.3MPa，同时量油计算此时的日产液量为10t，日产油为2.2t，含水为78%，泵效10.5%。
刚启抽时测量的功图如图2a所示，启抽2、4、6小时后测试的功图如图2b，图2c，图2d，从功图变化情况来看，启抽前2个小时没有太大变化，功图图形饱满，解释为正常，连续启抽4个小时功图开始显现供液不足状态，连续启抽6个小时功图的形状和间抽停机前相似。刚启机沉没度、流压、产量、泵效均很高，刚启抽2小时之内产液量和泵效变化较慢，一直保持一个较高的值（50%左右），但随着继续抽汲，产量和泵效开始大幅度下将，连续启抽6个小时后该井的生产数据恢复到了间抽前状况。
综合以上分析，可以制定该井的合理间抽周期为停6天抽6小时，启抽时间可设定为早上9点启抽，下午3点停机。
采用与X12-1-E3531的沉没度、流压和功图变化分析方法，得出X12-2-SP3412的间抽周期为停4天抽3小时启抽时间为早上9点启抽，中午12点停机；得出X12-2-E3433间抽周期为停3天抽6小时启抽时间为早上9点启抽，下午3点停机。
最终确定X12-1-E3531 、X12-2-SP3412和X12-2-E3433井的合理间抽制度。
3 结论
（1）间抽关井时，油层内流体进入井筒液量全部用于井筒液面的恢复。开井时， 井口产液量由两部分组成，一是地层供液，二是油套环空的液量。其中地层出液符合沃格尔方程， 为一元二次多项式变化规律。
（2）当对试验区低效抽油机井实行间抽时，最基本的要求是保证抽油泵有足够供液能力，这样才能真正起到挖掘生产潜力和节能增效的作用。采用统一固定的间抽制度无论是在挖掘生产潜力方面还是在节能增效方面都存在着不合理性。
（3）对于试验区不同的低效井要具体井况具体分析，采用不同的间抽制度。利用动液面和流压的变化规律，结合示功图确定间抽生产时的合理沉没度范围和启停机时间，既方便了生产管理，挖掘了低效井生产潜力，又达到了节能增效的目的。
[关键词]试验区 低压低效 供液不足 合理间抽制度
中图分类号：TE933.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0093-01
0 引言
杏十二区复合驱试验区33口采出井，采油方式均为抽油机，下入泵径为83mm 油井有4口，泵径为70mm油井有22口，泵径为57mm油井 有7口，其中大泵径井占78.8%，又因为地层供液能力降低， 生产压差减小，导致试验区存在一些供液不足的井，这些间抽井普遍的特点是低产液量、低流压、低泵效，甚至一些特殊井沉没度为零，出现干抽现象。为了提高泵效， 解决油井生产动态中供排不协调的矛盾， 提出对低产低压低效油井采取间抽的生产方式。针对上述情况，本文将对如何制定合理的间抽制度进行研究，为试验区间抽井制定合理的间抽制度，从而达到节约能源、降低生产成本，同时减少杆管泵的磨损，延长检泵周期的目的。合理的间抽生产制度对试验区提高油井系统效率和经济效益，以及降低检泵率具有重要的指导意义。
1 间抽井工作状况及产液量变化规律
1.1 间抽井工作状况分析
对间抽井来讲，刚开抽时，由于流压较高，地层供液速度较慢；随着动液面不断下降。油层的流动压差增大，因此地层供液量逐渐增加，但是地面计量产油量是下降的，泵抽液量与地层供液量最终趋向平衡。
在停抽的过程中，随着油层出液，油井动液面不断升高，这时井底流动压力增加，地层供液速度不断降低。
1.2 关井时地层产液量变化规律
油井关井后，井口产液量为零，但是地层中的流体仍然向井底流动。地层流出液体全部用于增加油套环空内的沉没度高度，由于沉没度的增加，井底压力逐渐增大，生产压差减小。
因此，流入井筒的流量也逐渐减小，油套环空内沉没度高度随时间增加的幅度也越来越小。当井筒内压力场与地层达到平衡时，地层流体停止向井筒进液。根据物质平衡原理，关井期间，井底油层的出液量与井筒内使油套环空内沉没度上升的液量相等。
1.3 开井时地层产液量变化规律
抽油机井开井生产阶段，井口产液量由两部分组成：一是地层流入井筒液量，二是抽汲过程中油套环空内排出的液量。
综上所述，间抽关井时，井口无液量，油层内流体进入井筒液量全部用于井筒液面的恢复，地层进入井筒的流量与关井时间呈指数规律变化，不同油、套管匹配井，指数方程的系数不同。
间抽开井时，井口产液量由两部分组成，地层出液量加上油套环空出液量，其中地层出液符合沃格尔方程，为一元二次多项式变化规律。
2 实例分析
2.1 油井概况
以试验区的三类典型井（角井、边井和中心井）为例分析油井合理间抽制度 X12-1-E3531 、X12-2-SP3412和X12-2-E3433分别为试验区角井、边井和中心井，因地层供液能力不足，长时间的连续启抽，致使X12-1-E3531、X12-2-SP3412和X12-2-E3433一直处于低沉没度、低流压、低泵效的生产状态。鉴于上述原因，为了增加沉没度、提高泵效，提高系统效率，同时为了节约能源，减少抽油机及杆管泵的无效磨损，决定采取间抽生产方式。间抽时期，X12-1-E3531的地面参数：冲程为3.6m，冲次为5r/min，相应理排为99.8m3；X12-2-SP3412地面参数：冲程为6m，冲次为4r/min，相应理排为187m3；X12-2-E3433地面参数：冲程为4.2m，冲次为5r/min，相应理排为116.4m3 。
2.2 测试结果及数据分析
通过对X12-1-E3531 、X12-2-SP3412和X12-2-E3433间抽井停机后连续跟踪测试液面的数据分析，得出了沉没度和流压的变化情况，发现上述3口井停机后液面和流压恢复速度均较慢，但刚停机时液面和流压的恢复速度比后续时间的恢复速度较快，随着时间的推移，流压的升高，液面恢复越来越慢，相同时间内恢复的高度越来越小。
间抽开井后同样连续测量液面，发现沉没度下降很快，每2小时监测一次，刚启抽时测试为398m，流压4.9MPa，第一个2小时沉没度为156m，流压为3.1MPa；第二个2小时沉没度为36m，流压为2.5MPa；第三个2小时沉没度为13m，流压为2.3MPa，同时量油计算此时的日产液量为10t，日产油为2.2t，含水为78%，泵效10.5%。
刚启抽时测量的功图如图2a所示，启抽2、4、6小时后测试的功图如图2b，图2c，图2d，从功图变化情况来看，启抽前2个小时没有太大变化，功图图形饱满，解释为正常，连续启抽4个小时功图开始显现供液不足状态，连续启抽6个小时功图的形状和间抽停机前相似。刚启机沉没度、流压、产量、泵效均很高，刚启抽2小时之内产液量和泵效变化较慢，一直保持一个较高的值（50%左右），但随着继续抽汲，产量和泵效开始大幅度下将，连续启抽6个小时后该井的生产数据恢复到了间抽前状况。
综合以上分析，可以制定该井的合理间抽周期为停6天抽6小时，启抽时间可设定为早上9点启抽，下午3点停机。
采用与X12-1-E3531的沉没度、流压和功图变化分析方法，得出X12-2-SP3412的间抽周期为停4天抽3小时启抽时间为早上9点启抽，中午12点停机；得出X12-2-E3433间抽周期为停3天抽6小时启抽时间为早上9点启抽，下午3点停机。
最终确定X12-1-E3531 、X12-2-SP3412和X12-2-E3433井的合理间抽制度。
3 结论
（1）间抽关井时，油层内流体进入井筒液量全部用于井筒液面的恢复。开井时， 井口产液量由两部分组成，一是地层供液，二是油套环空的液量。其中地层出液符合沃格尔方程， 为一元二次多项式变化规律。
（2）当对试验区低效抽油机井实行间抽时，最基本的要求是保证抽油泵有足够供液能力，这样才能真正起到挖掘生产潜力和节能增效的作用。采用统一固定的间抽制度无论是在挖掘生产潜力方面还是在节能增效方面都存在着不合理性。
（3）对于试验区不同的低效井要具体井况具体分析，采用不同的间抽制度。利用动液面和流压的变化规律，结合示功图确定间抽生产时的合理沉没度范围和启停机时间，既方便了生产管理，挖掘了低效井生产潜力，又达到了节能增效的目的。