柳 東
(中國(guó)石油遼河油田分公司沈陽(yáng)采油廠,遼寧新民 110316)
通過(guò)對(duì)油井的示功圖分析和泵的有效排量計(jì)算,來(lái)確認(rèn)油井生產(chǎn)狀態(tài)。
油井在正常生產(chǎn)狀態(tài)下示功圖動(dòng)態(tài)表現(xiàn)為兩種:一種是油井供液充足,功圖充滿度高;一種是油井供液不足,功圖充滿度不高??衫檬竟D的有效排量計(jì)算確定油井的生產(chǎn)狀態(tài)[2],確定有效排量前提是確定有效沖程。根據(jù)泵示功圖、閥開(kāi)閉點(diǎn)的位置與柱塞有效沖程三者之間關(guān)系,確定有效沖程。有效沖程:L=(L1/L2)×S;有效排量= (L1/L2)×KSN(其中:L1為有效沖程橫坐標(biāo);L2為最大沖程橫坐標(biāo);K為泵徑系數(shù);S為最大沖程;N為沖次)。現(xiàn)場(chǎng)用15%波動(dòng)代替混合液體積系數(shù)變化和密度變化及其它各種因素產(chǎn)生的誤差,以減少計(jì)算步驟和提高分析效率[3]。
實(shí)例1:靜69-261(圖1)。測(cè)試日期:2011-01-05;泵型:44,沖次:2.94 r/min,最大沖程:5.59 m,實(shí)際計(jì)量液量為28.9 t。根據(jù)功圖計(jì)算:有效沖程4.8 m,有效液量30.9 t,有效泵效93.5%。
圖1 靜69-269示功圖
實(shí)例2:靜73-161(圖2)。測(cè)試日期:2011-01-28;泵型70;沖次4.08 r/min;最大沖程4.76 m,實(shí)際計(jì)量液量為48.1 t;根據(jù)功圖計(jì)算有效沖程為2.13 m;有效液量48.1 t;有效泵效為100%。
由于油管內(nèi)混合物具有可壓縮性,根據(jù)柱塞有效沖程計(jì)算出的井下排液量并不等于地面產(chǎn)液量。利用示功圖計(jì)算液量可以確定油井單井生產(chǎn)狀態(tài)是不是正常的。有效泵效分三類:第一類是0.85≤Q實(shí)/Q有效≤1.15,當(dāng)示功圖充滿度高時(shí)為供液充足;當(dāng)示功圖充滿度不高時(shí)為供液不足。第二類是Q實(shí)/Q有效>1.15,當(dāng)示功圖充滿度高時(shí)為連抽帶噴,當(dāng)示功圖充滿度不高時(shí)為計(jì)量不準(zhǔn)確。第三類是Q實(shí)/Q有效<0.85,油井處于不正常生產(chǎn)狀態(tài),示功圖充滿度高,功圖面積變小,認(rèn)為是管漏;當(dāng)增載線或卸載線變長(zhǎng),認(rèn)為是泵漏[1-4];當(dāng)0.5≤Q實(shí)/Q有效≤0.85,建議進(jìn)行地面維護(hù)(洗井,碰泵,控套壓等),維持生產(chǎn);當(dāng)Q實(shí)/Q有效<0.5時(shí)建議修井作業(yè)。
圖2 靜73-161示功圖
通過(guò)對(duì)油井液面的研究確立合理沉沒(méi)度,合理沉沒(méi)度確立后可以有效決定油井提液分界線。
當(dāng)油井處于正常生產(chǎn)狀態(tài)時(shí),通過(guò)泵效與含水關(guān)系確定在泵效最大情況下的沉沒(méi)度。將油井的含水按照10%的級(jí)別進(jìn)行遞增,劃分為60%~70%,70%~80%,80%~90%,90%以上4個(gè)含水區(qū)間,在抽油泵正常生產(chǎn)前提下,對(duì)相同含水級(jí)別的抽油機(jī)井以沉沒(méi)度為橫坐標(biāo),泵效為縱坐標(biāo),繪制了泵效隨沉沒(méi)度變化的關(guān)系曲線[5]。從圖3中看出,隨著沉沒(méi)度的增加,泵效增加,當(dāng)沉沒(méi)度達(dá)到一定值時(shí),泵效曲線逐漸變緩最終不再上升;沉沒(méi)度相同時(shí),含水越高,泵效越高。最終確定:當(dāng)含水大于90%時(shí),沉沒(méi)度為200~250 m即可滿足要求,再增加沉沒(méi)度,泵效不增加;當(dāng)含水為80%~90%時(shí),泵效達(dá)到最大時(shí),所需沉沒(méi)度為250~300 m;當(dāng)含水70%~80%時(shí),泵效最大時(shí)所需沉沒(méi)度為300~350 m;當(dāng)含水為60%~70%時(shí),泵效最大時(shí)所需沉沒(méi)度為350~400 m。
沈84-安12塊綜合含水為93.83%,其中95%以上油井含水在80%以上,在油井保持正常生產(chǎn)狀態(tài)下,以200~300m為界分段對(duì)油井供舉關(guān)系進(jìn)行分析。當(dāng)沉沒(méi)度低于200 m時(shí),認(rèn)為供液不足[7],供舉不匹配,供弱于舉,產(chǎn)液速度小[8];當(dāng)沉沒(méi)度處于200~300 m時(shí),認(rèn)為供液產(chǎn)出合理,供舉匹配[9];當(dāng)沉沒(méi)度大于300 m以上,認(rèn)為供液過(guò)足,供強(qiáng)于舉,產(chǎn)液速度大[6]。
圖3 沉沒(méi)度與泵效關(guān)系曲線
注采比是注入水的地下體積與采出液的地下體積之比。注采比是表征油田注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中注采平衡狀況,反映產(chǎn)液量、注水量與地層壓力之間聯(lián)系的綜合指標(biāo)。在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中,油水井要進(jìn)行配產(chǎn)配注。沈84-安12塊進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)期,合理的注采比可以有效地緩解平面、層間和層內(nèi)矛盾,并使地層保持一定的壓力, 保證油井正常生產(chǎn)。
當(dāng)油藏產(chǎn)液量基本穩(wěn)定時(shí),確定地層壓降與注采比關(guān)系。沈84-安12塊注采比與壓降曲線見(jiàn)圖4,計(jì)算出目前合理注采比應(yīng)為1.07左右。參照油藏描述及關(guān)于合理注采比理論研究,確定1.1作為合理注采比。
圖4 沈84-安12塊注采比與地層壓降關(guān)系
在油田開(kāi)發(fā)初期,認(rèn)為注水井注入水是均勻向四周擴(kuò)散的,油井產(chǎn)液是周邊液體均勻流入井筒內(nèi),并以此制定合理的配產(chǎn)和配注;在實(shí)際開(kāi)發(fā)中,注水井首先與周邊一線油井存在注采對(duì)應(yīng)關(guān)系,在水井水驅(qū)方向和油井產(chǎn)液量來(lái)源于注水井的方向比例系數(shù)不確定下,將注水井水量平均劈分給周邊一線有注采對(duì)應(yīng)的油井,同時(shí)將油井液量平均劈分給周邊一線有注采對(duì)應(yīng)關(guān)系水井。這樣由于每口水井注入量不同,每口油井產(chǎn)液量不同,產(chǎn)生的注采比并不相同。由于沈84-安12塊油水井多,在單井注采比研究中存在一定誤差,把合理注采比放大范圍,認(rèn)為當(dāng)注采比范圍在0.9~1.3是注采合理[10];當(dāng)注采比大于1.3時(shí)認(rèn)為是注強(qiáng)于采;當(dāng)注采比小于0.9時(shí)認(rèn)為是注弱于采。
結(jié)合沈84-安12塊基本情況和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),根據(jù)示功圖、沉沒(méi)度和注采比三者之間的關(guān)系,確定了12種提液時(shí)機(jī)分類,見(jiàn)表1。
(1)利用示功圖、沉沒(méi)度、注采比三者之間關(guān)系分析單井動(dòng)態(tài)及提液時(shí)機(jī),在現(xiàn)場(chǎng)中很實(shí)用,有效提升了油井生產(chǎn)時(shí)率和泵效。
表1 十二種動(dòng)態(tài)關(guān)系分類
(2)在單井狀態(tài)確認(rèn)時(shí)要充分考慮各因素帶來(lái)的不確性,合理確認(rèn)誤差范圍。
(3)由于儲(chǔ)層的非均質(zhì)性,注水量和產(chǎn)液量的劈分較難確定,明確注水井各層注水量方向比例,確定生產(chǎn)井產(chǎn)液量來(lái)源于個(gè)注水井的方向比例系數(shù),從而最大限度解決高含水后期的層間矛盾和平面矛盾,滿足油田穩(wěn)油控水的需要。
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