符喜德 黃 華 段景杰 張文哲 趙亞杰

陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán)))有限責(zé)任公司研究院, 陜西 西安 710075

0 前言

隨著油田開發(fā)的逐步推進(jìn),地層壓力下降,部分機(jī)抽井供液能力已不能滿足連續(xù)生產(chǎn)的需要,逐步轉(zhuǎn)為間抽生產(chǎn)。這種現(xiàn)象在低滲透油田更加普遍[1-4]。自2000年劉合等人[5]提出利用動(dòng)液面數(shù)據(jù)制定油井間抽制度以來,對(duì)間抽的研究多集中在對(duì)該方法的優(yōu)化和應(yīng)用以及對(duì)間抽控制設(shè)備的研發(fā)上[6-13]。由于油套環(huán)空液柱存在泡沫段以及聲波速度不準(zhǔn)的情況,測(cè)得的油井動(dòng)液面數(shù)據(jù)存在一定誤差[14-17],而地層參數(shù)不夠全、不夠準(zhǔn)或者選用的計(jì)算模型不適合目的油層[18-20],最后得出的間抽制度也不一定是最優(yōu)的。所以有必要研究精確度更高、普適性更強(qiáng)的間抽制度制定方法。

1 間抽制度制定方法

1.1 壓力恢復(fù)數(shù)據(jù)確定流入動(dòng)態(tài)

關(guān)井后,地層流體滲流至井筒,引起油井動(dòng)液面升高,井底流壓上升。地層的瞬時(shí)滲流量可通過計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)井底壓力的變化得到,見圖1,進(jìn)而可以得到油井的流入動(dòng)態(tài)曲線。

(1)

Δqs=Δh×Sa

(2)

式中:h為動(dòng)液面高度,m;p為井底壓力,MPa;ρl為井筒中液體密度,kg/m3;g為重力加速度;qs為地層產(chǎn)液量,m3,Sa為油套環(huán)空截面積,m2。

圖1 關(guān)井后井底流壓上升曲線

計(jì)算不同壓力和時(shí)間對(duì)應(yīng)的地層產(chǎn)量即可得到油井的流入動(dòng)態(tài)曲線以及地層瞬時(shí)產(chǎn)量曲線qs(t),見圖2。

圖2 199井流入動(dòng)態(tài)曲線

1.2 開井壓力下降數(shù)據(jù)確定實(shí)時(shí)泵效

開井后,井底流壓的變化受地層產(chǎn)液和抽油機(jī)舉升兩方面影響。在已知地層流入動(dòng)態(tài)和油井舉升參數(shù)的情況下,就可計(jì)算出油井泵效,見圖3。于是有:

圖3 開井后井底流壓下降曲線

(3)

油井泵效為:

(4)

式中:qs為地層產(chǎn)液量,m3;qp為抽油泵排出液量,m3;fp為抽油泵柱塞截面積,m2;s為油井沖程,m;n為油井沖次,min-1。

聯(lián)立油井流入動(dòng)態(tài)可以得到開抽后油井泵效與時(shí)間的關(guān)系曲線η(t),見圖4。

圖4 199井泵效分析曲線

1.3 產(chǎn)能最大法確定油井啟、停時(shí)間

為追求產(chǎn)量最大化,應(yīng)在井底流壓上升至最大值之前就開抽。假設(shè)流壓達(dá)到p2時(shí)開抽,流壓下降到p1時(shí)停抽。則間抽井停抽時(shí)長(zhǎng)為t1,開抽時(shí)長(zhǎng)(t2-t1)，見圖5。

圖5 壓力測(cè)試曲線

停抽階段,地層產(chǎn)液量為QS:

(5)

(6)

(7)

一個(gè)間抽周期內(nèi),地層的總產(chǎn)液量與抽油泵舉升的液量相等,所以有：

(8)

(9)

選擇不同的開抽壓力點(diǎn),可計(jì)算出不同的平均日產(chǎn)量。平均日產(chǎn)量最大時(shí)的t1、t2即為最優(yōu)關(guān)井時(shí)長(zhǎng)和最優(yōu)間抽周期。

2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

鄂爾多斯盆地某區(qū)塊199井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如下:抽油泵泵徑44 mm、抽油機(jī)沖程1.2 m、沖次6 min-1、套管內(nèi)徑124 mm、油管外徑73 mm、泵掛深度415 m。當(dāng)前間抽制度為開4 h,關(guān)20 h,日產(chǎn)液量為0.42 m3。下入壓力計(jì)測(cè)得油井壓力變化曲線見圖6,計(jì)算后得出的流入動(dòng)態(tài)曲線和泵效曲線分別見圖2、圖4。

選擇不同的開抽時(shí)間壓力,即可計(jì)算出不同的間抽制度及其產(chǎn)量,具體結(jié)果見表1。

圖6 199井壓力測(cè)試曲線

表1199井間抽產(chǎn)量預(yù)測(cè)表

開抽壓力/MPa開井時(shí)間/h關(guān)井時(shí)間/h單次產(chǎn)液量/m3平均日產(chǎn)液/m3月累計(jì)產(chǎn)量/m3054094750830041212347050084260760042012608046083770680042412717042073280600043012896037062820520043313000033062510460043012887029052190390041812536025041880330041312375021041560270040512150

表1數(shù)據(jù)說明199井的最佳間抽制度為關(guān)井時(shí)間28.2 h,開機(jī)時(shí)間0.6 h。優(yōu)化后可節(jié)約抽油時(shí)間3.4 h/d,增液0.013 m3/d。

運(yùn)用此方法優(yōu)化油井間抽制度89井次,優(yōu)化后單井平均增油0.009 t/d,抽油時(shí)間平均減少3 h/d,耗電量平均減少7.5 kW·h/d,節(jié)能挖潛效果良好。

3 結(jié)論

1)以產(chǎn)量最大化為目標(biāo),提出利用關(guān)井壓力恢復(fù)數(shù)據(jù)和開井壓力下降數(shù)據(jù)曲線制定油井間抽制度的方法。

2)此方法利用實(shí)測(cè)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,能避免由動(dòng)液面數(shù)據(jù)和地層參數(shù)引起的誤差,具有較高的準(zhǔn)確性和普適性。

3)此方法有助于挖掘間抽井生產(chǎn)能力和擴(kuò)大間抽節(jié)能效果,具有推廣價(jià)值。

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