許萬(wàn)利（大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠(chǎng)）

間抽井無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)控制技術(shù)應(yīng)用

許萬(wàn)利（大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠(chǎng)）

間抽井無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)控制技術(shù)是利用液面連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)油井液位進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測(cè)，根據(jù)動(dòng)液面的變化規(guī)律，利用遠(yuǎn)程終端服務(wù)器對(duì)油井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程處理，確定油井的合理運(yùn)行周期，并對(duì)控制箱發(fā)出指令，實(shí)現(xiàn)油井遠(yuǎn)程自動(dòng)啟停控制。該技術(shù)能夠科學(xué)合理地制定出油井的間抽制度，保證間抽井的實(shí)施效果，改善低產(chǎn)井供采關(guān)系，減小對(duì)產(chǎn)量的影響，最終達(dá)到降低舉升能耗的目的。

間抽 液面 無(wú)線(xiàn) 監(jiān)測(cè)

1 引言

葡萄花油田屬于低滲透油田，隨著油田的不斷開(kāi)發(fā)，地層供液能力變差，在生產(chǎn)中出現(xiàn)了低流壓、低泵效、供液不足的低產(chǎn)油井，對(duì)這部分井采取間歇抽油生產(chǎn)方式是一種有效的治理辦法。通過(guò)間抽的方式可以有效恢復(fù)液面，改善油井供液能力，縮短抽油機(jī)運(yùn)行時(shí)間，減少設(shè)備無(wú)效磨損，提高油井開(kāi)發(fā)效益。但是，由于間抽需要一段時(shí)間的液面恢復(fù)，在此過(guò)程中，井筒壓力升高，造成井筒和地層間壓差的減小和地層滲流量的減小。如何使抽油機(jī)井既能在高效狀態(tài)下運(yùn)行，同時(shí)又盡可能地發(fā)揮地層潛力，實(shí)現(xiàn)“高效、高產(chǎn)”的目的，是確定合理間抽時(shí)間必須要解決的問(wèn)題。目前，各采油單位在油井間抽制度的確定上，通常是由技術(shù)人員根據(jù)以往的生產(chǎn)數(shù)據(jù)制定的，為了便于生產(chǎn)管理，大部分井都是采用統(tǒng)一、固定的間抽模式，很難與井下實(shí)際情況相符。由于各采油單位所處區(qū)塊的地層條件差異較大，每口油井的供液能力不同，液面下降和恢復(fù)速度也不一樣。因此，現(xiàn)有的間抽制度無(wú)法保證間抽井的合理供采關(guān)系，影響油井產(chǎn)量。同時(shí)，人工手動(dòng)控制間抽時(shí)間，還存在控制精度低、工作量大等缺點(diǎn)。針對(duì)這一問(wèn)題，研究間抽井無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)控制技術(shù)，通過(guò)對(duì)油井液面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)來(lái)確定油井合理啟停時(shí)間、控制抽油機(jī)自動(dòng)啟停，以改善油井的合理供排關(guān)系。

2 間抽制度確定方法

目前，油田上主要采用液面恢復(fù)法來(lái)確定間抽井的合理工作制度。眾所周知，在大多數(shù)情況下，流體在地層中的滲流遵循沃格爾方程[1]，沃格爾方程為：

式中：

q——流壓為Pwf時(shí)的地層滲流流量，t/d；

qmax——流壓為0時(shí)地層滲流量，近似可看作

油井連續(xù)生產(chǎn)時(shí)的產(chǎn)量，t/d；

po——當(dāng)液面恢復(fù)到井口時(shí)的井底流壓，MPa；——平均地層壓力，MPa。

根據(jù)公式即可畫(huà)出地層滲流量隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)。以油井關(guān)井為例，開(kāi)始時(shí)沉沒(méi)度迅速恢復(fù)，之后恢復(fù)幅度越來(lái)越小，此時(shí)曲線(xiàn)中出現(xiàn)的拐點(diǎn)即為開(kāi)井時(shí)間，反之即為停井時(shí)間，見(jiàn)圖1。

3 間抽井無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)控制技術(shù)

間抽井無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)控制技術(shù)是通過(guò)在井口安裝液面連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備來(lái)對(duì)油井液面進(jìn)行連續(xù)跟蹤，并將跟蹤數(shù)據(jù)通過(guò)G PRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳送給遠(yuǎn)程終端服務(wù)器，遠(yuǎn)程終端服務(wù)器對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)比對(duì)、分析、計(jì)算，得出油井合理啟停時(shí)間，并發(fā)出指令控制抽油機(jī)自動(dòng)啟停。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)流程見(jiàn)圖2。

液面連續(xù)監(jiān)測(cè)裝置是采用微型氣泵作為內(nèi)爆聲源，見(jiàn)圖3。當(dāng)套管沒(méi)有壓力或者壓力低于0.2MPa時(shí)，采集空氣作為測(cè)量聲源；當(dāng)套管壓力高于0.2 MPa時(shí)，采集套管氣作為測(cè)量聲源。液面連續(xù)監(jiān)測(cè)裝置安裝在油井井口上，它是通過(guò)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，使系統(tǒng)實(shí)時(shí)和監(jiān)控中心保持通信。一旦收到指令或到達(dá)設(shè)定時(shí)間，系統(tǒng)即按設(shè)定的參數(shù)啟動(dòng)液面測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)回波檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)始工作，并把采集的結(jié)果存儲(chǔ)到記憶芯片中，測(cè)量完畢，啟動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)送程序，把采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心在收到采集的數(shù)據(jù)后進(jìn)行存儲(chǔ)、處理分析，最后得到油井液面數(shù)據(jù)。

液面連續(xù)監(jiān)測(cè)裝置可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)的最高頻次為5 min-1，通過(guò)對(duì)采集到的液面連續(xù)變化數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)比對(duì)、計(jì)算，提高液面監(jiān)測(cè)識(shí)別準(zhǔn)確率，同時(shí)解決常規(guī)測(cè)試裝置因槍彈發(fā)生式聲源無(wú)法自動(dòng)裝填和高壓氣瓶需要定期更換的難題，實(shí)現(xiàn)液面的連續(xù)監(jiān)測(cè)。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)6口井。以1#井為例：

在1#井上，利用金石測(cè)試儀與液面連續(xù)監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比，見(jiàn)圖4，液面變化趨勢(shì)基本一致，說(shuō)明該裝置測(cè)試數(shù)據(jù)符合油田測(cè)試需求。

經(jīng)過(guò)間抽井無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)控制技術(shù)對(duì)1#井液面變化情況進(jìn)行測(cè)試、計(jì)算，確定該井的液面恢復(fù)速度為13m/h，液面下降速度為25 m/h，從而確定該井的合理間抽周期為停井48h啟抽30h。跟蹤對(duì)比試驗(yàn)前后生產(chǎn)情況，1#井平均月增油0.3t，產(chǎn)油量穩(wěn)定，日節(jié)電71.22k W h。

5 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

1）在保證產(chǎn)液量不降的前提下，通過(guò)間抽井無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)控制技術(shù)對(duì)產(chǎn)量低、泵效低、連續(xù)生產(chǎn)時(shí)井底流壓低于合理流壓的油井進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，并在一定程度上解決空抽對(duì)設(shè)備帶來(lái)的危害，降低油井舉升能耗。

2）氣爆脈沖聲源解決了槍彈式聲源無(wú)法自動(dòng)裝填和高壓氣瓶需要定期更換的難題，使連續(xù)自動(dòng)液面測(cè)量成為可能。

[1]劉合.高甲善.王雪艷.關(guān)于抽油機(jī)井合理間抽制度的研究[J].石油鉆采工藝,2000,22(1):2-3.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.05.012

許萬(wàn)利，2004年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，工程師，從事采油工程工作，E-mail：xuwanli@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶市大同區(qū)第七采油廠(chǎng)工程技術(shù)大隊(duì)，163517。

2011-12-22）