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        低產(chǎn)低效井間開模式探索及效果評價(jià)

        2020-12-24 04:19:42程占全張?jiān)h王小鵬向華州長慶油田分公司第七采油廠
        石油石化節(jié)能 2020年12期
        關(guān)鍵詞:抽油機(jī)制度

        程占全 張?jiān)h 王小鵬 向華州(長慶油田分公司第七采油廠)

        低產(chǎn)低效油井抽油機(jī)普遍存在“空抽”現(xiàn)象,增加了無用功率,加劇了抽油機(jī)部件及油管桿磨損,造成油井電能消耗高,噸油成本大,檢泵周期短,作業(yè)費(fèi)用高。制定合理的間開工作制度,優(yōu)選合理的間開執(zhí)行方式,對于促進(jìn)油田低產(chǎn)低效井挖潛增效、緩解桿管偏磨、實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗具有重要意義。

        1 低產(chǎn)井出液規(guī)律研究

        理論依據(jù):示功圖的變化能及時(shí)反映油井的出液情況,借助數(shù)字化管理平臺,在全天開井的情況下,通過連續(xù)跟蹤示功圖變化情況,研究低產(chǎn)井的出液規(guī)律[1]。

        關(guān)28-59 井:日產(chǎn)液0.75 m3,含水17.4%,理論排量7.29 m3,關(guān)28-59 井示功圖連續(xù)跟蹤圖見圖1。

        關(guān)146-150:日產(chǎn)液2.68 m3,含水22.1%,理論排量7.29 m3,關(guān)146-150 井示功圖連續(xù)跟蹤圖見圖2。

        通過分析發(fā)現(xiàn):日產(chǎn)液量低于3 m3的低產(chǎn)低效井均存在不同程度的間歇出液現(xiàn)象,且出液無明顯規(guī)律。

        圖1 關(guān)28-59 井示功圖連續(xù)跟蹤圖

        圖2 關(guān)146-150 井示功圖連續(xù)跟蹤圖

        2 間開工作制度研究

        2.1 短周期間開

        間開制度就是要確定油井停抽時(shí)間、停抽時(shí)長、開抽時(shí)間以及開抽時(shí)長。選取19 口日產(chǎn)液量小于2 m3的低產(chǎn)油井,采用液面恢復(fù)法,根據(jù)停井后液面變化情況,研究低產(chǎn)井出液規(guī)律,制定間開工作制度[2]。

        理論依據(jù):利用動(dòng)液面上升曲線確定關(guān)井時(shí)間,油井關(guān)井后,每隔一定時(shí)間測一次液面,求得沉沒度,繪出沉沒度上升曲線。根據(jù)曲線變化,當(dāng)沉沒度上升到一定值時(shí),上升速度逐漸變緩,從停井至沉沒度上升變緩的這一拐點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)間段為油井關(guān)井時(shí)間,此后油井開抽生產(chǎn)[3]。

        分析得出:日產(chǎn)液越高液面恢復(fù)時(shí)間越短,通過總結(jié)液面恢復(fù)規(guī)律,為便于現(xiàn)場管理實(shí)施,適當(dāng)優(yōu)化范圍1~3 h,根據(jù)液量高低,規(guī)整低產(chǎn)井間開制度為開井4 h停20 h、開8 h停16 h、開12 h停12 h、開16 h 停8 h 的四種間開制度,不同液量連續(xù)液面監(jiān)測及間開制度見表1。

        表1 不同液量連續(xù)液面監(jiān)測及間開制度

        關(guān)33-55 井,日產(chǎn)液量2.09 m3,停井后液面恢復(fù)時(shí)間為8 h;關(guān)34-57 井,日產(chǎn)液量1.65 m3,停井后液面恢復(fù)時(shí)間為10 h;關(guān)33-57 井,日產(chǎn)液量0.76 m3,停井后液面恢復(fù)時(shí)間為19 h,不同液量井動(dòng)液面恢復(fù)時(shí)間統(tǒng)計(jì)見圖3。

        圖3 不同液量井動(dòng)液面恢復(fù)時(shí)間統(tǒng)計(jì)

        2.2 長周期間開

        針對井場位置偏遠(yuǎn),且無人值守,不具備自動(dòng)間開條件的低產(chǎn)低效井,開展長周期間開制度摸索試驗(yàn)。

        理論依據(jù):根據(jù)油井測壓資料計(jì)算壓力恢復(fù)速率,折算液面恢復(fù)速度,分析合理關(guān)井時(shí)間[4-5]。

        統(tǒng)計(jì)了39 口井測壓,選取其中4 口典型井作為數(shù)據(jù)參考。尚7-11 日產(chǎn)液量0.18 m3/d,白216-34日產(chǎn)液量0.26 m3/d、江499-499 日產(chǎn)液量0.80 m3/d、尚17-14 日產(chǎn)液量1.24 m3/d,4 口井的壓力恢復(fù)速率圖見4、圖5、圖6、圖7。發(fā)現(xiàn)液量越高,停井后壓力恢復(fù)至穩(wěn)定值所用時(shí)間越短。日產(chǎn)液量<0.5 m3時(shí),停井后壓力恢復(fù)至平穩(wěn)需360 h;0.5 m3<日產(chǎn)液量<1.0 m3時(shí),停井后壓力恢復(fù)至平穩(wěn)需240 h,不同液量井壓力恢復(fù)時(shí)間統(tǒng)計(jì)見表2。

        針對部分日產(chǎn)液量小于0.5 m3低產(chǎn)井,開展長周期間開試驗(yàn),日液量小于0.2 m3;間開周期開1天停9 天;日液量0.2~0.5 m3,開1 天停4 天。

        圖4 尚7-11 壓力恢復(fù)速率圖

        圖5 白216-34 壓力恢復(fù)速率圖

        圖6 江499-499 壓力恢復(fù)速率圖

        圖7 尚17-14 壓力恢復(fù)速率圖

        表2 不同液量井壓力恢復(fù)時(shí)間統(tǒng)計(jì)

        3 間開執(zhí)行方式研究

        傳統(tǒng)間開方式為人工現(xiàn)場啟停抽油機(jī),存在員工勞動(dòng)強(qiáng)度大,受道路、天氣影響等問題[6-7];隨著數(shù)字化的推廣應(yīng)用,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟停抽油機(jī),但仍需逐井啟停,且電子元件多,故障率較高,日常維護(hù)困難。

        為提高油井間開可操作性,設(shè)計(jì)研發(fā)自動(dòng)間開控制器?;诔橛蜋C(jī)配電柜結(jié)構(gòu)以及電路設(shè)計(jì),通過微電腦控制,實(shí)現(xiàn)油井按照預(yù)先確定的間開方案自動(dòng)執(zhí)行啟停井操作,具有多模式間開、停電時(shí)鐘保持、開井時(shí)長補(bǔ)償?shù)裙δ?,達(dá)到了在保證安全性和對現(xiàn)場的廣泛適應(yīng)性的條件下,低成本實(shí)現(xiàn)油井自動(dòng)化間開的開發(fā)目標(biāo)[8]。

        多模式間開:可添加8 組啟停時(shí)間,具備按時(shí)間開和按天數(shù)間開兩種間開模式,可以更好的符合生產(chǎn)需求。

        停電時(shí)鐘保持:采用雙電源設(shè)計(jì),當(dāng)外接電源因意外斷電時(shí)改由內(nèi)置電池保持供電(無外接電源的情況下電池約可使用約兩年時(shí)間),防止實(shí)時(shí)時(shí)鐘丟失,避免因時(shí)鐘錯(cuò)亂導(dǎo)致的意外啟停井[9]。

        開井時(shí)長補(bǔ)償:由于停電或其他原因?qū)е掠途茨馨凑臻g開計(jì)劃啟動(dòng),啟停條件恢復(fù)后控制器能智能將啟停計(jì)劃時(shí)間延后(當(dāng)日時(shí)間內(nèi)),保證間開井的開抽時(shí)長不受影響[10]。

        4 效果評價(jià)

        4.1 產(chǎn)量運(yùn)行平穩(wěn)

        共實(shí)施油井間開1 262 口,間開前后平均單井日產(chǎn)液分別為0.76 m3和0.93 m3,保持穩(wěn)定,平均產(chǎn)能保持率為98.4%。其中短周期間開1 187 口,產(chǎn)能保持率99.2%,長周期間開75 口,產(chǎn)能保持率98.0%,間開制度基本符合現(xiàn)場需求,間開井間開前后產(chǎn)量變化情況見表3。

        表3 間開井間開前后產(chǎn)量變化情況

        4.2 降本增效效果顯著

        間開后抽油泵效由13.7%上升至42.2%,年節(jié)電853×104kWh,年節(jié)約電費(fèi)529 萬元。配套自動(dòng)間開控制器1 201 套,自動(dòng)間開執(zhí)行率95.2%,減少人工啟停次數(shù)70 余萬次,有效降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度,降本增效效果顯著,間開井間開前后節(jié)電效果統(tǒng)計(jì)見表4。

        表4 間開井間開前后節(jié)電效果統(tǒng)計(jì)

        4.3 井筒矛盾有效緩解

        通過規(guī)模推廣油井間開,近三年油井維護(hù)頻次由0.80 井次/口·年下降至0.60 井次/口·年,其中間開井維護(hù)性作業(yè)頻次由1.09 井次/口·年下降至0.69 井次/口·年,減少抽汲次數(shù),井筒矛盾得到有效緩解。

        5 結(jié)論及認(rèn)識

        1) 對于低產(chǎn)低效井,通過合理優(yōu)化間開制度,產(chǎn)量并不會(huì)降低。

        2)低產(chǎn)低效井間開可大幅降低生產(chǎn)成本,緩解管桿磨損,延長油井檢泵周期。

        3)由于地層供液能力差異,不同油井液面下降與恢復(fù)速度存在很大差別,需采取不同的間開制度。

        4)基于周期采油原理,開展長周期油井間開對于低產(chǎn)井降本增效具有重要意義。

        5)集成動(dòng)液面連續(xù)測試、抽油機(jī)根據(jù)動(dòng)液面變化自動(dòng)啟停等多種功能于一體的智能間開方式,是油井間開技術(shù)下步發(fā)展趨勢。

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