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安塞油田坪桥区低产油井间开技术研究

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  [摘 要]通过对坪桥作业区抽油机系统运行现状进行分析,结合低渗透油藏渗流规律,从油井间开机理分析入手,在确保油井不减产的前提下,通过液面恢复法、动态验证法、油井智能节能平衡保护装置探索油井间开规律,制定合理的间开制度,实现了低产低效油井的间开生产,缩短开井时间、减少无功作业,解决了低产低效井能耗高、泵效低的问题,达到了降本增效的目的,形成了针对坪桥区块低产低效井科学的间开理论,对后期安塞油田低产低效井间开提供依据。
  [关键词]油井间开;低产低效;自动间开;智能节能
  中图分类号:J62 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)06-0195-01
  一、油井间开机理和意义
  1.1油井间开机理
  油井间开原理又称井筒储存效应,当油井开井或关井时,由于原油具有溶解气和油气的可压缩性等特征,地面采的产量和井底产量并不相同。油井间开就是利用井筒储存效应,当地面停井后,井筒内可以存储一定量的井底产量,井筒内液面上有一定的高度,关井后,由于井筒内相对低压,地层继续向井筒供液,油井的动液面继续上升,使深井泵的沉没度增大,至油井开井时候,动液面上升到泵的充满程度最好、泵效最高的高度,地层供液量与井筒储存量之和与泵的有效排量达到平衡。
  1.2油井间开的意义
  安塞油田特低渗透特点,决定了大量的低产低效井的存在,调整抽汲参数后系统效率仍很低。坪桥区开发年限长,单井产能低,目前在生产油井887口,日产液低于1m3的油井有238口,占开井数的26.8%,吨油操作成本高,严重影响了油田开发总体经济效益,为推动低产低效井开源节流、降本增效工作,低产低效井的间开生产势在必行,在不影响产量的前提下,改善油井能耗状况,缩短开井时间,减少无功作业。通过整体评价油井间开的技术优势,探索低产低效井合理间开制度,实现效益生产。
  二、坪桥区低产低效油井间开技术
  坪桥区从2016年开始研究和开展低产低效井间开试验,通过液面恢复法、动态验证法、油井智能节能平衡保护装置探索油井间开规律,研究分析液面恢复特征以及液面随泵抽时间的变化关系,确定坪桥区低产低效井合理的间开制度。
  2.1传统油井间开技术
  2.1.1液面恢复法确定间开制度
  “液面恢复法”是以正常生产油井停井时的液面为基准,当油井停井后,开始持续跟踪油井液面的变化,起初由于油井井底压力低,地层向井筒的供液能力强,井筒液面上升较快,当液面上升到一定的高度,井底压力和地层压力达到相对平衡的时候,地层向井筒的供液能力降低,液面基本保持不变,至此时作为停井的一个周期,可以开井生产,随着油井的抽吸,井筒液面開始下降,当液面降至初期停井时的液面时,油井停止生产,开始下一周期的间开生产。
  2.1.2动态验证法确定间开制度
  动态验证法即油井根据预定的间开制度进行连续生产,通过跟踪间开前后的单量数据并进行比对,得出不影响正常产量的最优间开制度。
  坪桥区选取液量低、距离站点较近、数字化全面上线、具备抽油机远程启停条件、计量标定设备配套、井筒状况相对较好、检泵周期长的产量在1方以下的两个井组13口油井开展动态验证试验。按照规定的资料录取方式跟踪各种间开制度下的油井生产状况,对比在四种不同间开制度下的油井产量,最后得出停12h开12h的合理间开制度,如塞223井组通过验证得出开12h停12h的最优间开制度(图1)。
  2.2自动间开技术
  低产低效油井自动间开主要是通过“油井智能节能平衡保护装置”来实现自动间开功能。
  2.2.1工作原理
  利用油井智能节能平衡保护装置与液体监测传感器相结合,在使用过程中,由传感器监测上液时段、时长,并自动储存数据,在通过微电脑自动计算出油井合理的间开周期,并根据动态变化适时调整。实现了油井自动启停,自动调整间开制度的功能,确保“有油则抽,无油则停”,提高泵效解决无效耗能的问题。该装置可与手机连接,随时随地登录手机及电脑终端系统,查看油井生产运行以及上液状况,可远程操控油井启停,无需采油工去现场操作,节省大量人力物力。同时油井智能节能平衡保护装置也可切换为手动操作,可以人为设定间开时段。
  2.2.2试验过程
  我区选择产量在1方以下的2口油井(坪33-0032、坪28-0029),安装了“油井智能节能平衡保护装置”,开展自动间开试验,按照自动间开装置安装后资料录取标准,两口井在一个井组,利用一具大罐,每天轮流进行大罐单量,每天取样,记录耗电量,前期每2天一个液面,观察液面变化情况,通过连续一个周的单量、液面、系统效率等的跟踪,得出自动间开装置安装后的间开试验效果。
  2.2.3应用效果
  油井智能节能平衡保护装置安装后实现了对油井的自动间开控制,安装前后原油产量保持平稳、动液面运行平稳、系统效率提高,耗电量减少了50%左右,达到提质增效的目的。
  油井智能节能平衡保护装置利用手机通讯信号还实现了手机对间开油井生产状况的实时监控。
  三、油井间开效果
  3.1 生产效益
  (1)通过间开前后的示功图对比,间开后的示功图比间开前有了明显改善,间开后泵效得到提高。
  (2)油井间开生产后,减少了各类采油设备的磨损,降低了设备的故障率;
  (3)杜绝了“干抽”现象,降低了井下设备损耗,减少修井作业频次,2016-2017年实现间开的油井未发生井下作业,未因井下作业产生污油泥,有益于维护环境。
  (4)油井智能节能平衡保护装置自投入现场应用以来,系统运行正常,极少发生运行机制故障,安全可靠。
  3.2经济效益
  (1)节约电费:通过对10口间开油井安装电表,电量实时录取,三个月节电12548万度,电费按0.60元/度计算,产生效益为:
  0.6元/度×12548度=7528.8元。
  根据以上跟踪对每口间开井节电量取平均,假设100口井实现1年间开,则合计经济效益达:
  0.6元/度×12548度×4×10=30.1152万元。
  (2)油井间开两年,暂时未产生检泵作业费用,根据坪桥区目前检泵周期以及后期间开油井生产、维护状况,进一步核算因减少维护而减少的费用。
  四、结论与认识
  (1)低产低效井间开生产是老油田发展的必然手段。理论和实践证明,对于低产低效油井,在合理的间开制度下,间开后单井产量不会降低。油井间开可以提高抽油系统效率,降低设备的磨损,延长油井免修期,最终达到低投入高产出,获得最大经济效益,是低产低效油井生产过程中一项可行的节能降耗技术。
  (2)相比动态验证法,液面恢复法能够更快速更合理的确定出油井的间开制度。
  (3)传统间开方式需要人为的确定间开制度,人为的操作间开过程,工作量较大。油井智能节能平衡保护装置能够实现油井自动间开,可以通过电脑和手机远程实时监控,及时、准确、全面的反应了油井在开停井时的动态变化。
  参考文献:
  [1] 刘合,高甲善,等.关于抽油机井合理间抽制度的研究[J].石油钻采工艺,2000.22(1):69-72.
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