趙忠文 郭新軍 呂義軍 劉松廣 黃衛(wèi)峰(中國石化東北油氣分公司彰武采油廠,吉林 長春 130062)
彰武油田屬于低壓中滲稠油油藏,原油粘度高,凝固點高,平均原油凝固點達到了31.5℃,因此彰武油田采用空心抽油桿電纜加熱技術(shù)進行稠油開發(fā),但是電加熱舉升工藝帶來的問題是電費成本高昂,彰武油田2月份油井開井?dāng)?shù)47口,生產(chǎn)用電電費高達83.08萬元,其中電加熱設(shè)備電費就達到了45.53萬元,占總生產(chǎn)電費的54.8%,機采設(shè)備電費19.3萬,占總生產(chǎn)電費的23%。
根據(jù)彰武油田的實際生產(chǎn)情況,通過分析制定了5項選井原則:日產(chǎn)液量在1t左右;單井泵效低于10%;功圖顯示嚴(yán)重供液不足;有效沖程比低于30%;泵的沉沒度低于30m或無動液面;只要一口油井的生產(chǎn)動態(tài)滿足以上3條即可進行油井的間抽生產(chǎn)。
結(jié)合彰武油田現(xiàn)有的條件,采用液面監(jiān)測方法。ZW2-10-1井,3月日產(chǎn)液3.58t/d,日產(chǎn)油0.36t/d,動液面顯示在泵掛附近,功圖測試嚴(yán)重供液不足。首先停機恢復(fù)動液面,每2個小時測一次動液面。采集每個測試點的動液面并繪制曲線,發(fā)現(xiàn)停機時間在22小時時沉沒度不再增加;動液面恢復(fù)監(jiān)測完成后,啟抽,每小時測一次動液面和示功圖,直到動液面接近泵深時停抽,抽汲24小時,發(fā)現(xiàn)沉沒度在30m左右時,示功圖已出現(xiàn)了一定的供液不足。
分析沉沒度恢復(fù)和下降曲線,停機時沉沒度從30m到120.8m需要16h,啟抽時沉沒度從120.8m降到30m大約需要8h。故該井的間抽制度定為抽8h停16h。
結(jié)合彰武油田的實際生產(chǎn)情況,建立井口產(chǎn)液溫度與井筒溫度場的數(shù)學(xué)模型如下:
為了方便分析,將模型進行如下簡化:地層流體溫度均為45℃;假設(shè)地層流體物性相似,導(dǎo)熱系數(shù)與流體比熱相似;采用同樣的加熱功率,加熱電流統(tǒng)一為45A;考慮彰武稠油平均凝固點為35℃,因此井口溫度設(shè)定為35℃;模型可以簡化為研究不同產(chǎn)液量、不同含水率條件下的加熱制度關(guān)系,即:
因此模型的關(guān)鍵問題是兩個,一是研究開啟電加熱加熱狀態(tài)下,流體在舉升過程中的溫度場變化;二是研究在停掉電加熱狀態(tài)下考慮熱散失條件下,流體在舉升過程中的溫度場變化。
根據(jù)電加熱試驗的結(jié)果發(fā)現(xiàn),產(chǎn)液量較高的油井可以適當(dāng)?shù)目s短電加熱的開啟時間,對于高含水的油井應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)脑黾与娂訜衢_啟時間。
分析:在加熱過程中,隨著產(chǎn)液量的增大,油管內(nèi)流體的對流換熱強度增大,使得電加熱產(chǎn)生的熱量盡可能多的傳遞到井筒,而較少的向地層的熱量散失,因此井口溫度越高。
結(jié)合彰武油田的特點,結(jié)合間歇加熱試驗對產(chǎn)量影響的規(guī)律認(rèn)識,建立了間歇加熱制度的制定原則:
序號日產(chǎn)含水產(chǎn)液類別含水類別間歇加熱摸索規(guī)律液 率1<2m3<30低產(chǎn)液低含水開3停2、開4停2、開6停2 2<2m3 3 7 05-低產(chǎn)液中等含水開4停2或適當(dāng)間延長停電加熱時 3<2m3 7 1 50-0低產(chǎn)液高含水開2停22 4 2m3-<30中等產(chǎn)液低含水開3停3 4m3 5 2m3-30-中等產(chǎn)液中等含水開3停3 4m375 6 2m3-75-中等產(chǎn)液高含水關(guān)停 4m3100 7<4m3<30高產(chǎn)液低含水開4停3 8<4m3 3 7 05-高產(chǎn)液中等含水關(guān)?;蜷_3停6 9<4m3 7 1 50-0高產(chǎn)液高含水關(guān)停
通過對開展稠油油藏采油工藝優(yōu)化,截止2014年12月份生產(chǎn)電費已累計節(jié)約244.8萬元,累計節(jié)約電量334.7萬千瓦時。
基于液面監(jiān)測法的間抽生產(chǎn)優(yōu)化技術(shù)在節(jié)約能耗的同時提高了泵效,延長了檢泵周期;間歇加熱優(yōu)化技術(shù)能夠針對不同產(chǎn)液量、不同含水的油井進行分類治理,在保證產(chǎn)量的同時節(jié)約了電加熱使用時間,大幅降低了電費成本;通過開展高凝稠油采油工藝優(yōu)化工作,2014年生產(chǎn)電費已累計節(jié)約244.8萬元,累計節(jié)約電量334.7萬千瓦時。進一步根據(jù)油井的生產(chǎn)動態(tài)特點,深度優(yōu)化間抽及電加熱生產(chǎn)制度;通過上提空心桿電加熱深度,探索最佳的電加熱下深,進一步優(yōu)化電加熱采油工藝。