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摘要:工况管理图反映了抽油机供液能力与抽油设备排液能力的匹配情况、抽油泵的泵效及油田区块的管理水平,是油田生产管理中必备的图件之一。根据油田油藏类型多样性的实际情况,以区块单元为单位改进工况管理图,提高工况分析的准确度。油田应用实践表明,该技术能十分清晰、完整、直观地区分不同工况特点的油井,为油井措施和维护方案的制定,特别是为低产低效油井管理难题的解决提供了思路。同时,该项技术能使采油工程技术人员及时发现、分析、处理油井故障,使抽油井的工况更加趋于合理,实现了油井长期稳定生产,提高了油田的经济效益。
关键词:工况管理图;生产管理;匹配情况;油藏类型
根据目前工况分析实现的手段和途径,工况管理图主要分为流动压力/饱和压力与泵效关系、沉没度/下泵深度与泵效关系、深井泵吸入口压力与泵效关系3种类型。目前,油田使用工况管理图时,通常将同一区块上多口油井绘制在同一张图上,但油田油藏类型多样,各单元开发状态有较大差异,很难将不同工况区块集中一张统计图上。
1工况分析
抽油机井工况管理图以泵效和流压相关曲线为基础,反映了油层生产能力和抽油装置工况的协调关系,即“供液能力”与“采液能力”是否匹配。该技术将抽油机井的工况分为5个区:合格区、供液不足区、潜力区(参数偏小区)、待落实区、断脱漏失区(见图1)。根据每口井在宏观控制图上的位置,可以直观地了解各井工况状态,为决策提供参考;也可以图为依据,结合计算机诊断技术,采取工艺措施,改善油井工况指标,提高油田的经济效益。
1.1合格区。泵效与流压(泵吸入口压力、沉没度)协调,参数合理,泵工况良好,系统效率较高。对该区内的井应加强日常管理,使其长期保持正常生产。
1.2供液不足区。流压(泵吸入口压力、沉没度)低,示功图显示供液不足或受气体影响。主要是因为地层条件差,抽汲参数偏大,需要对油层采取酸化、压裂等增产措施,调整注水,减小抽油系统参数,以达到供抽协调。
1.3潜力区(参数偏小区)。流压(泵吸入口压力、沉没度)偏高、泵效高,示功图显示带喷或正抽,可调大抽汲参数、换大泵或改下电潜泵等。
1.4待落实区。流压(泵吸入口压力、沉没度)与泵效不协调,主要是计量或测试资料不准,应核实泵排量、产量、动液面,消除虚假资料后,这些井点就进入了相应工况区。
1.5断脱漏失区。流压(泵吸入口压力、沉没度)高,泵效低,示功图显示的大多是结蜡、漏失、断脱,也有正抽但油管漏失的情况。该区是主要诊断对象,通过测试诊断和综合分析,判断清楚井下问题后再采取相应治理措施。各区界线确定如下:b线(理论泵效上限)是用区块中各井参数的平均值作为一口虚拟井的参数,进行计算确定的流压(或沉没度)与泵效的对应关系经光滑插值处理后绘制得到:a线、c线分别是以b线为基础乘以0.8,0.4绘制而成;d线(最低自喷流压线)以垂直管流中流体重量为依据绘出;e线(合理泵效界限)定为30%;f线根据虚拟井液面在泵口时的流压值确定;g线是从d线与c线的交点引垂线得到。
2计算原理
2.1泵吸入口压力
确定泵吸入口压力一般有2种方法:一是由井底根据流压按多相管流计算到泵吸入口,求出泵吸入口压力;另一种方法是由井口沿油管、套管环形空间计算到泵吸入口,求出泵吸入口压力。由于第2种计算方法获取数据方便,软件采取这种计算方法。
泵吸入口处压力:
2.2泵效
容积式抽油泵的泵效表示实际排量与理论排量的比值,在抽油机井正常生产过程中,考虑影响泵效的因素主要有:1)油管及抽油杆弹性收缩所产生的冲程损失影响;2)漏失的影响;3)气体的影响;4)原油体积系数变化的影响。井下泵效:
冲程损失泵效:
漏失泵效:
由上述公式推导出泵效与泵入口压力的关系,绘制出如图1中所示的各区的分界线。并根据不同区块单元的不同情况,采用单元系数法对边界进行校正,提高了工况管理图的准确度。
3 技术应用
对供液不足区井中采取了酸化、压裂及加深泵挂等措施,实施后全部转向合格区。潜力区油井进行参数优化设计,换大泵,实施后有6口井仍然留在潜力区,27口井转向合格区。对断脱漏失区油井进行检泵作业11井次,分析断脱、漏失原因,实施后有5口井转向合格区,有3口井转向待落实区,有3口井转向供液不足区。对待落实区49口井核实基础资料,并相应的采取了措施。通过技术应用,大大减少了措施的盲目性,保证油井故障及时发现、及时分析、及時处理,使抽油井的工况更加趋于合理,实现了油井长期稳定生产。采用井下泵效,消除了各种因素对泵效的的影响,提高了数据分析的准确性,为选择提高泵效的措施提供了依据。
4 结束语
抽油机井工况管理图是油田区块宏观管理的一种有效方法,它具有简明、方便的特点,有较强的直观性、对比性和准确性。工况管理图反映了抽油机供液能力与抽油设备排液能力的匹配情况、抽油泵的泵效及油田区块的管理水平,是油田生产管理中必备的图件之一。通过改进分单元工况图,采用单元系数法对边界进行校正,提高了工况分析的效率及准确度。
参考文献
[1]常军,安静,徐浩天,陈湘陵,张焘. 有杆抽油系统故障智能诊断技术[J]. 油气田地面工程. 2017(02)
[2]赵海涛,史明义,檀朝东,关成尧,吕锐. 抽油机井综合利用多元数据进行工况诊断的研究[J]. 中国石油和化工. 2016(03)
(作者单位:现河采油厂陈官采油管理区)
关键词:工况管理图;生产管理;匹配情况;油藏类型
根据目前工况分析实现的手段和途径,工况管理图主要分为流动压力/饱和压力与泵效关系、沉没度/下泵深度与泵效关系、深井泵吸入口压力与泵效关系3种类型。目前,油田使用工况管理图时,通常将同一区块上多口油井绘制在同一张图上,但油田油藏类型多样,各单元开发状态有较大差异,很难将不同工况区块集中一张统计图上。
1工况分析
抽油机井工况管理图以泵效和流压相关曲线为基础,反映了油层生产能力和抽油装置工况的协调关系,即“供液能力”与“采液能力”是否匹配。该技术将抽油机井的工况分为5个区:合格区、供液不足区、潜力区(参数偏小区)、待落实区、断脱漏失区(见图1)。根据每口井在宏观控制图上的位置,可以直观地了解各井工况状态,为决策提供参考;也可以图为依据,结合计算机诊断技术,采取工艺措施,改善油井工况指标,提高油田的经济效益。
1.1合格区。泵效与流压(泵吸入口压力、沉没度)协调,参数合理,泵工况良好,系统效率较高。对该区内的井应加强日常管理,使其长期保持正常生产。
1.2供液不足区。流压(泵吸入口压力、沉没度)低,示功图显示供液不足或受气体影响。主要是因为地层条件差,抽汲参数偏大,需要对油层采取酸化、压裂等增产措施,调整注水,减小抽油系统参数,以达到供抽协调。
1.3潜力区(参数偏小区)。流压(泵吸入口压力、沉没度)偏高、泵效高,示功图显示带喷或正抽,可调大抽汲参数、换大泵或改下电潜泵等。
1.4待落实区。流压(泵吸入口压力、沉没度)与泵效不协调,主要是计量或测试资料不准,应核实泵排量、产量、动液面,消除虚假资料后,这些井点就进入了相应工况区。
1.5断脱漏失区。流压(泵吸入口压力、沉没度)高,泵效低,示功图显示的大多是结蜡、漏失、断脱,也有正抽但油管漏失的情况。该区是主要诊断对象,通过测试诊断和综合分析,判断清楚井下问题后再采取相应治理措施。各区界线确定如下:b线(理论泵效上限)是用区块中各井参数的平均值作为一口虚拟井的参数,进行计算确定的流压(或沉没度)与泵效的对应关系经光滑插值处理后绘制得到:a线、c线分别是以b线为基础乘以0.8,0.4绘制而成;d线(最低自喷流压线)以垂直管流中流体重量为依据绘出;e线(合理泵效界限)定为30%;f线根据虚拟井液面在泵口时的流压值确定;g线是从d线与c线的交点引垂线得到。
2计算原理
2.1泵吸入口压力
确定泵吸入口压力一般有2种方法:一是由井底根据流压按多相管流计算到泵吸入口,求出泵吸入口压力;另一种方法是由井口沿油管、套管环形空间计算到泵吸入口,求出泵吸入口压力。由于第2种计算方法获取数据方便,软件采取这种计算方法。
泵吸入口处压力:
2.2泵效
容积式抽油泵的泵效表示实际排量与理论排量的比值,在抽油机井正常生产过程中,考虑影响泵效的因素主要有:1)油管及抽油杆弹性收缩所产生的冲程损失影响;2)漏失的影响;3)气体的影响;4)原油体积系数变化的影响。井下泵效:
冲程损失泵效:
漏失泵效:
由上述公式推导出泵效与泵入口压力的关系,绘制出如图1中所示的各区的分界线。并根据不同区块单元的不同情况,采用单元系数法对边界进行校正,提高了工况管理图的准确度。
3 技术应用
对供液不足区井中采取了酸化、压裂及加深泵挂等措施,实施后全部转向合格区。潜力区油井进行参数优化设计,换大泵,实施后有6口井仍然留在潜力区,27口井转向合格区。对断脱漏失区油井进行检泵作业11井次,分析断脱、漏失原因,实施后有5口井转向合格区,有3口井转向待落实区,有3口井转向供液不足区。对待落实区49口井核实基础资料,并相应的采取了措施。通过技术应用,大大减少了措施的盲目性,保证油井故障及时发现、及时分析、及時处理,使抽油井的工况更加趋于合理,实现了油井长期稳定生产。采用井下泵效,消除了各种因素对泵效的的影响,提高了数据分析的准确性,为选择提高泵效的措施提供了依据。
4 结束语
抽油机井工况管理图是油田区块宏观管理的一种有效方法,它具有简明、方便的特点,有较强的直观性、对比性和准确性。工况管理图反映了抽油机供液能力与抽油设备排液能力的匹配情况、抽油泵的泵效及油田区块的管理水平,是油田生产管理中必备的图件之一。通过改进分单元工况图,采用单元系数法对边界进行校正,提高了工况分析的效率及准确度。
参考文献
[1]常军,安静,徐浩天,陈湘陵,张焘. 有杆抽油系统故障智能诊断技术[J]. 油气田地面工程. 2017(02)
[2]赵海涛,史明义,檀朝东,关成尧,吕锐. 抽油机井综合利用多元数据进行工况诊断的研究[J]. 中国石油和化工. 2016(03)
(作者单位:现河采油厂陈官采油管理区)