郝曉練 楊博 賀洋
延長油田股份有限公司志丹采油廠 陜西 延安 716000
低滲透油藏的特點主要是低滲、低豐度、低產(chǎn)能、低孔,我國低滲透油田在傳統(tǒng)的開采過程中,主要存在的問題有地面系統(tǒng)布置不規(guī)范、綜合含水量高、原油產(chǎn)量低等,影響了低滲透油藏的開采效率,開采難度也比較大。低滲透油藏的開采過程中,需嚴格控制石油流體的流動速度,低滲透油藏中油層巖石的發(fā)育規(guī)模小、膠結物的含量高,造成儲層中原油的物性差,這就會直接影響低滲透油藏開采過程中的開采效率和開采質(zhì)量,容易造成原油的浪費。
采油工藝技術的種類也呈現(xiàn)出多樣化,取得了很大的進步,采油工藝技術已經(jīng)逐漸的向著人工改造儲層采油技術、微生物采油技術、復雜井采油技術方面發(fā)展,尤其是低產(chǎn)井產(chǎn)能恢復,下面介紹幾種目前最為常用的采油工藝技術
研究區(qū)規(guī)模應用智能間開520口,占總井數(shù)的38.0%,占5m3以下井的50.9%,形成了可復制可推廣的智能間開技術模式,為全油田智能間開規(guī)??焖偻茝V提供示范引領。與間開前相比,年耗電量下降539萬度/年,節(jié)電率40.2%;修井作業(yè)下降31井次/年;測試費下降9.0萬元;用工人數(shù)下降10人;年產(chǎn)出經(jīng)濟效益698.4萬元,如圖1所示。
圖1 實施井整體效益對比
同時,建成智能油井間開示范區(qū),覆蓋低產(chǎn)井646口,達到間開井聯(lián)動、閉環(huán)、自適應管控,在智能間開管控平臺實現(xiàn)群控管理和狀態(tài)監(jiān)控,當年累計節(jié)電137.2×104kW·h,節(jié)約費用82萬元,機采系統(tǒng)效率由22.5提高至23.2%。
為了加快水平井排液,在頁巖油平臺推廣寬幅電潛泵排液工藝,累計應用12口井,目前在用11口,日均排液量達82.5m3。適合水平井初期大排量排液。相對于普通整筒泵,見油周期由94天下降至25天,新井能夠快速見效。但也有不足的地方,比如伴生氣對泵效影響大。氣油比高,泵效下降,電量單耗增加,建議選井氣油比≤120m3/t。對井眼軌跡要求高。電潛離心泵長度>20m,最大外徑118mm,通過時狗腿度不能大于(7°)/30m。針對研究區(qū)大平臺、多井從的特點,建設無桿采油示范區(qū),對平臺31口井進行智能化無桿螺桿泵配套,為采油工藝技術提供新思路。
表1 智能油井系統(tǒng)應用前后效果對比
針對井筒腐蝕、結垢、偏磨等特點,明確了短周期井五項治理技術配套標準,形成了“三結合、三優(yōu)化、三不入井”井筒精細管理方法。按照集中整治、連片治理的思路,短檢泵周期井較去年同期減少165口,占開井數(shù)的比例由18.3%下降到13.5%,與實施前對比:修井作業(yè)下降274井次/年,增油量903噸/年;年產(chǎn)出經(jīng)濟效益658.8萬元,考慮折舊殘值552.6萬元,投資回收期1.49年;預計維護作業(yè)頻次降低0.51井次/(口·年),檢泵周期延長165天。
2023年計劃間開2.8萬口,實際完成29043口,其中常規(guī)間開16848口,智能間開12195口,占比42%,3.0m3以下低產(chǎn)油井基本實現(xiàn)全間開,形成了多個智能間抽示范區(qū)。實施后,平均泵效增加12.9%、系統(tǒng)效率增加3.7%,單井日耗電下降29.3kw.h,全年減少用電1.26億元。結合油田自身特點,圍繞“間抽制度模型、綜合管控模式”兩個方面,持續(xù)打造群控云計算主體技術模式。建立制度和調(diào)度模型,如圖2所示。持續(xù)完善2項關鍵算法,確保產(chǎn)量最高、用電最少。制度自尋優(yōu),進一步形成與產(chǎn)量、區(qū)塊、油藏相結合的間抽制度制定優(yōu)化方法,錯峰開關井,建立與管道運行、光伏發(fā)電、階梯電價等因素相結合的調(diào)度模型。
圖2 間抽制度模型
通過建立“云、邊、端”協(xié)同叢式井群智能綜合管控平臺,實現(xiàn)了對“間抽執(zhí)行率、節(jié)電情況、機采指標、經(jīng)濟效益”的整體監(jiān)控和分析。間抽生產(chǎn)全過程的生產(chǎn)動態(tài)監(jiān)測與預測、工藝指標分析決策,油井自動啟??刂萍爸悄苠e峰開關井、關鍵核心指標邊緣計算。針對建設、運行過程中存在的共性問題,明確了一項數(shù)據(jù)傳輸標準,建立了技術、施工、管理三項規(guī)范,形成了智能間開建設的標準體系。
機械采油技術實現(xiàn)了從簡單到精細、從能用到好用、從單一到系統(tǒng)的進步,井筒治理從單防單治升級為綜合治理技術體系,適應于機械采油技術體系逐步豐富定型。
(1)油管桿綜合防磨技術體系
豐富聚乙烯內(nèi)襯油管加過渡短接、耐磨防腐涂層油管、鎢合金防腐抽油桿三大防磨技術體系,針對不同井況采取個性化設計優(yōu)化思路,合理選用、分類治理,井筒偏磨得到長效治理。偏磨故障頻次2022年與2021年相比由0.14下降至0.12井次/(年·口),年減少作業(yè)96井次,如圖3所示。
圖3 2019—2022年偏磨故障情況
(2)井筒清防蠟技術體系
形成由化學清防、物理清蠟、涂層防蠟三項工藝為主體的井筒清防蠟綜合技術體系,如圖4所示。建立分級管理制度,不斷優(yōu)化清蠟助劑投加、科學規(guī)范熱洗工藝、重點配套內(nèi)涂層防蠟油管,治理井結蠟周期由97天延長至222天,持續(xù)有效,并實現(xiàn)當年降控助劑93噸、減少熱洗244井次,節(jié)約成本139萬元。
圖4 熱洗工藝分類
(3)套損防治技術體系
堅持控增量、降存量、防治結合的總體思路,從新投配套、老井完善、已治理井防護三個階段做好預防,新增套損井由30口/年下降至18口/年,實現(xiàn)新增動態(tài)清零;通過產(chǎn)量分級、優(yōu)化選井、創(chuàng)新暫堵降漏治理工藝,套損井產(chǎn)能恢復率76.4%,平均單井日恢復產(chǎn)油1.2t,形成套損防治結合管理體系。
按照“高效、安全、智能”目標,堅持技術和管理一體化設計理念,改進完善了濕接頭和柱塞泵,明確了井下工況診斷和地面建設標準,制定了作業(yè)指導意見和作業(yè)技術規(guī)范,建成3個投撈電纜式電潛柱塞泵示范平臺。改進油管內(nèi)投撈電纜濕接頭,針對濕接頭緣容易失效的問題,通過采取增加腔室密封套、插針敷膜敷管和增強密封圈等措施,提升了電纜濕接頭絕緣性能。改進完善了長柱塞潛油防垢泵,針對部分井井筒垢卡問題,強化泵筒內(nèi)壁處理工藝,研制“短泵筒、長柱塞”防垢泵,柱塞、泵筒全程貼合摩擦,解決了結垢卡泵問題。形成無桿舉升地面建設標準,配套了單量多通閥、自動加藥裝置、定壓放氣閥和油(套)壓力變送器,實現(xiàn)了油氣水自動計量、井口自動加藥等功能;統(tǒng)一了井下、井口、地面數(shù)據(jù)采集和傳輸標準,建立了無桿采油智能管理平臺,實現(xiàn)了無人值守和遠程控制。形成工況判識及處置標準,根據(jù)井下溫度、壓力變化及機組運行情況,制定油井合理工作制度,形成了活塞卡、氣鎖、供液不足等3種工況判識及處置標準。整體效益如下,耗電量下降14.0萬度/年,節(jié)電率32.5%;測試、車輛費下降2.9萬元;操作人員下降3人;年產(chǎn)出經(jīng)濟效益91.1萬元,如圖5所示。單井效果如下,抽油泵效提高29.1個百分點,系統(tǒng)效率提高7.6%,百米噸液耗電下降0.63度,維護作業(yè)頻次下降 0.51井次/井.年。
圖5 改造前后整體效益指標對比
通過對適應低滲透油田的采油工藝技術措施的研究,分析影響低滲透油田開發(fā)的技術瓶頸問題,應用各種挖潛增產(chǎn)的技術措施,提高儲層的滲透能力,從而提高單井的產(chǎn)量。經(jīng)過低滲透油田生產(chǎn)現(xiàn)場的研究,優(yōu)選最佳的生產(chǎn)工藝技術措施,開采出更多的薄差油層的油流,保證油田長期穩(wěn)定的生產(chǎn)能力,促進低滲透油田快速發(fā)展,達到設計的生產(chǎn)能力。