张春 曹丽丽 尤庆民
胜利油田现河采油厂
摘 要:合理的间抽周期能最大限度地减少原油产量的损失,达到节能降耗的目的,抽油泵长期在低液面状态下运行,易造成深井泵抽空,泵活塞和工作筒干磨,导致油管磨漏或抽油杆磨断,检泵周期短。提高油井泵充满程度的途径有两条:其一是提高油层供液能力,其二是缩小油井抽汲参数。受地层条件限制,措施效果差,能量补充困难,同时部分井的生产参数已降到最小,供液不足现象依然严重。针对这样的井可以采取间抽的方法来防止泵磨损,合理地制定间抽周期很重要,可以保证原油损失最小,实现节能降耗的目标。
关键词:低渗透;油井;间抽生产;周期确定
随着油田薄差层的开发,一些采油井出现间歇出油、供液不足的低效井现象,这样的井采取全天开采势必造成能源的浪费,而且也影响井下抽油泵的使用寿命。采取间抽是改善这类井的生产状况及节能增效的有效途径,本文通过间抽井现场试验结果分析,主要阐述间抽井选井原则,间抽周期的确定,间抽效果分析及经济效益评价,为间抽工作的大面积推广提供依据。
1 确定合理间抽周期
1.1 选井原则
(1)油层有效厚度小,渗透率低,与周围水井连通状况较差,能量补充难,地层压力低,沉没度低于200 m的低产、低压井。(2)在现有设备条件下,油井机采参数无法下调,注、采系统得不到进一步调整。
1.2 试验井基本情况
间抽试验现场共选取 15 口井,间抽前平均单井日产液12.9t,日产油 0.90t,综合含水 93.02%,动液面 863m,沉没度 86m,泵效 25.6%,有功功率 6.51kw,示功图均为气体影响和供液不足。
1.3 间抽周期的确定
合理的间抽周期能最大限度地减少原油产量的损失,达到节能降耗的目的,因此间抽周期的确定非常关键。确定间抽周期的方法是监测液面变化,即每天定时监测井筒内液面变化情况,根据液面变化情况确定开、关井时间。为了最大限度减少油量损失,确定间抽周期遵循两个原则:其一,针对液面恢复速度快的井,要求动液面恢复到 100-200m 时可以开井生产;其二,对于液面恢复速度慢的井,当液面恢复速度趋于稳定时,也可以开井生产。以 A井为例,该井间抽前日产液 16.8t,日产油 2.2t,综合含水 87%,动液面 915m,沉没度 23m,泵效26%,有功功率 7.95kw,日耗电 191kw.h,功图为供液不足。确定间抽周期时,液面在前 3 天属于快速恢复期,从 891m上升到 301m,上升幅度为 590m,后 3 天属于缓慢恢复期,液面从 301 上升到 221m,上升幅度 80m,上升速度变缓,在开井恢复生产阶段,同样经历了快速下降期和缓慢下降期,因此确定间抽周期为 6 天,其中开井生产 3 天,关井恢复 3天。
图 1 A井确定间抽周期曲线
2 间抽效果分析
2.1 产量和含水变化情况分析
2.1.1 合理沉没度下日产液量远高于正常生产时水平。统计 15 口油井间抽期间,当井筒液面达到合理沉没度时,功图从气体影响图变成正常功图(见图 2),日产液增加 66.94%,日产油增加 61.12%,综合含水上升 0.25 个百分点。
图 2 B井间抽前功图 B井合理沉没度功图
2.1.2 常规油井产液和含水呈规律性变化
常规油井在开井初期日产液较间抽前增加 82.66%,含水上升 0.35%,随着井筒液面的下降,产量和含水都下降。以C 井为例,该井间抽前日产液 8.2t,日产油1.3t,综合含水 84.3%,沉没度 206m,功图为气体影响,间抽周期为关 2 天开 4 天。开井之初,日产液 22.8t,日产油 1.4t,综合含水 94%;当油井起抽第 3 天液面降到 574m(沉没度为 426m)时,日产液 14t,日产油 2.8t,综合含水 79.7%,含水达到最低值。分析认为,关井后地层能量得到补充,井筒内充满流体,产液量增加。由于油水比重不同,原油浮在上层,水在下层,随着泵的抽汲作用,比重高的水先进入井筒,导致初期化验含水高。随着抽汲时间的延长,井筒内液面下降,比重轻的原油更多地进入井筒,导致产液量和含水都下降。
2.2 井筒内液面下降速度不均匀
现场跟踪测试情况表明,对于泵况好的井,在开井之初动液面的下降速度快,随着井筒液面的大幅度下降,液面变化速度减缓。统计结果显示,开井之初动液面平均下降459m,开井末期动液面平均下降133m,相差326m,其中单井D井最高相差501m,液面下降速度不均匀。分析认为,开井初期井筒内充满流体,泵效高,动液面下降速度快。随着动液面的下降,生产压差增大,地层供液能力增强,但泵的抽汲能力大于地层供液能力,泵充满程度降低,液面下降速度减缓。
2.3 间抽期间能耗变化
从试验井的统计情况看,间抽井在开井之初能耗增加,日耗电较间抽前平均增加 35kw.h(增加 25.74%)。当液面下降到间抽前水平时,能耗与原来水平持平,主要是由于开井之初井筒内充满流体,抽油杆负荷增大,能耗增加,随着原油产量的降低,能耗呈下降趋势。整体能耗评价,间抽周期内能耗是下降的,节电比例为 23.07%。
2.4 考虑产油量损失及时调整间抽周期
统计结果显示,在 15 口试验井中,一个间抽周期内有11 口间抽井原油增加 1t,有 4 口油井产油量损失大,原油损失 4.03t,损失比例为 21.88%。产油量损失大的原因是间抽周期选择不合理,关井时间过长,关井后期井筒内液面恢复缓慢,开井生产后产油量增加值不足以弥补关井期间的产油量损失。以丙井为例,该井在最初确定间抽周期时考虑到液面恢复到 247m 时速度变缓,间抽周期为开井 3 天关井 4 天。在这个周期下运行,产油量损失高达 27.40%。之后调整了间抽周期,改为开井 3 天关井 3 天,调整后产油量损失下降到 6.01%。通过分析认识到,在确定间抽周期时,不仅仅要考虑液面变化情况,同时还要兼顾产油量的损失量,以便取得更大的经济效益。因此间抽试验运行一个月后,对产油量损失大的井,及时调整了间抽周期,这四口井一个周期内原油损失降为 0.07t,原油损失比例下降为 10.14%。
3经济效益评价
3. 1间抽效果
统计结果显示,油井平均间抽周期5. 5天,每周期内平均开井3. 5天,关井2. 1天。每周期内开井生产后保持合理沉没度时平均单井日产液21. 6t,日产油1. 46t,综合含水93. 27,动液面484m,沉没度462m,泵效45.3 % ,有功功率7. 15kw,平均单井日耗电171kw. h。一个间抽周期内单井平均日产液增加1. 1t,日产油增加0. 06t,较正常生产时增加1. 33 %,综合含水上升0. 04百分点。
3. 2经济效益评价
15口井每周期内产油量增加0. 93t,全年原油产量增加74. 41 t,吨油价格按1848. 3元计算,年创造经济效益13. 75X 104元。每周期内节电2529 kw. h,全年节电18. 6895 X10kw. h,电单价为0. 5473元//kw. h,全年节电创造的经济效益为10. 23 X 104元。间抽周期内减少了抽油机运转时问,减少了维修保养费用,预计单井节约材料费0. 1万元,全年创造经济效益1. 5 X 10元。另一方面油井实现间抽减少了泵供液小足造成的磨损,降低了抽油机作业成本,低液面造成检泵比例约为20%,可节约作用费用12 X 104元。综上所述,从原油产量、节电效益、节约维修和作业成本四方面考虑,全年创造经济效益37. 48 X 104元。
4认识
(1))对于低产低压井,只要合理优化间抽制度,间抽后小会影响油井单井产量,节电效果明显,是油井生产中一项可行的零投入的节能降耗技术。(2)间抽井在开井之初能耗增加,当液面卜降到间抽前水平时,能耗与原来水平持平,油井实行间抽整体节电效果明显。(3)间抽周期的确定以经济效益最大化为原则,小仅仅考虑井筒内液面恢复速度,同时更应该选择原油损失最低的间抽周期,以达到节能降耗的目的。
参考文献
[1〕关宁,欧阳华章,李华.抽油机低效间抽井产液变化规律[J7.油气田地面工程,2016, 25 (2) : 17-18.