提高機(jī)采井合理區(qū)比例 降低開采能耗

孫東磊（大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠）

提高機(jī)采井合理區(qū)比例 降低開采能耗

孫東磊（大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠）

“十一五”以來，某油田X礦在機(jī)采井?dāng)?shù)迅速攀升、生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大、能耗控制難度加大的情況下，積極采取技術(shù)措施，加強(qiáng)管理，機(jī)采能耗水平得到有效控制，節(jié)能效果顯著。具體生產(chǎn)中，油井在合理區(qū)運(yùn)行，能耗會大大降低。動態(tài)控制圖在油田應(yīng)用已經(jīng)近20年，因其對抽油機(jī)的科學(xué)化管理，從宏觀到微觀及時掌握每口井生產(chǎn)動態(tài)情況，能發(fā)掘措施潛力，為分析油井不合理運(yùn)行提供依據(jù)。

節(jié)能 合理區(qū)比例 機(jī)采井

1 現(xiàn)狀調(diào)查

1.1 控制圖各區(qū)井?dāng)?shù)分布情況

2010年下半年，全礦新井陸續(xù)投產(chǎn)，由于投產(chǎn)初期的產(chǎn)量及含水波動很大，使抽油機(jī)井合理區(qū)比例始終沒有達(dá)到指標(biāo)要求的70%。2010年下半年新投產(chǎn)的三次井分布情況見表1。

表1 2010年5～12月份新投產(chǎn)三次井分布情況

2 非合理區(qū)井原因分析

2.1 參數(shù)偏小區(qū)

2.1.1 參環(huán)井量油誤差大

X礦2011年所投新井大部分為環(huán)井，采用示功圖法測量油量。新投產(chǎn)的油井初期壓力較高、示功圖形狀差，示功圖法測量油量不能準(zhǔn)確反映井的生產(chǎn)水平。環(huán)井量油不僅對于低產(chǎn)井的液量波動無法發(fā)現(xiàn)，并且示功圖法測量油量受熱洗、泵況影響較大，示功圖圖形變化大會使計量的液量誤差變大。實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，泵況良好的、示功圖為供液不足的油井在出現(xiàn)漏失的情況時，示功圖變胖變圓，計量出的產(chǎn)液量反而上升。目前生產(chǎn)中，由于降溫集輸造成部分井回壓升高、管線堵的現(xiàn)象，這就使有些井流壓升高，示功圖變形，這樣，計量出的產(chǎn)量誤差也會很大。通過對比發(fā)現(xiàn),有些井調(diào)大參后產(chǎn)量變化不大.

在核實(shí)過程中，計量單井只有停掉同環(huán)的其他油井，得到的量油值才是較準(zhǔn)確的，但這種情況在冬季很難實(shí)現(xiàn)，利用間抽、作業(yè)等停機(jī)時機(jī)核實(shí)量油。對于環(huán)井的產(chǎn)量，要結(jié)合示功圖、流壓及同一環(huán)其他井原有的產(chǎn)液量來綜合分析加以確定。

2.1.2 地面參數(shù)最大、泵徑匹配偏小

新投產(chǎn)的抽油機(jī)井，除4口低流壓井沖程未調(diào)到最大，其余所有井均以最大沖程生產(chǎn)。68口抽油機(jī)有18口在以地面最大參數(shù)生產(chǎn)，32口螺桿泵井有6口井沖速調(diào)到166轉(zhuǎn)。截至2009年11月底，流壓4.5 MPa以上的49口井有21口需要換大泵徑,泵況正常的新井的沖速均調(diào)到最大，但流壓仍然很高不能正常生產(chǎn)。換大泵徑需要油井作業(yè),這就不能像調(diào)整地面參數(shù)那樣及時，要考慮指標(biāo)、費(fèi)用、注水調(diào)整等各項(xiàng)因素，利用檢泵時機(jī)逐步完成更換。

新井中螺桿泵的比例占了1/3，有部分螺桿泵井調(diào)大參時，沒有匹配的皮帶輪，需要加工或與廠家協(xié)調(diào)，這給調(diào)參帶來難度。

由于三次井所開采的油層均是非主力油層，在方案設(shè)計時，一般采用的為38mm或44 mm的泵徑，機(jī)型全部為6型。有1口井X8-30-S539，在投產(chǎn)后4個月進(jìn)行了換大泵徑，由120mm換大到300mm，但流壓未見下降，泵效很高。通過幾個月的生產(chǎn)總體來看，由于預(yù)測產(chǎn)量與實(shí)際產(chǎn)量有一定差距，使有部分井泵徑匹配偏小，但這樣的井比例很小，一般換大泵后流壓會有所下降。

2.1.3 無上調(diào)參措施

新井中流壓高的井含水也高，有些高流壓井的參數(shù)是可以上調(diào)的，在可換大泵的21口井中就有7口井含水在93%以上。從節(jié)能降耗的角度出發(fā)，參數(shù)調(diào)整時，見表2，優(yōu)先選擇含水在93%以下的井。在參數(shù)偏小區(qū)的井中有2口井的含水在98%以上，由于含水高、效益低、井?dāng)?shù)少，未采取措施。

對于高含水井，僅靠放大參數(shù)生產(chǎn)，只是增加了機(jī)采單耗。要待生產(chǎn)逐漸穩(wěn)定，對環(huán)空、同位素等一系列資料全面分析，通過注水調(diào)整等其他措施使油井高效生產(chǎn)。

2.1.4 臨近熱洗周期

少數(shù)井臨近熱洗周期時，井筒內(nèi)上部若有蠟結(jié)晶，聲波反射一個假的接箍波，會使流壓折算偏高[1]；從示功圖和電流對比分析看：載荷、電流上升，閥關(guān)不嚴(yán)和圖形肥大，流壓升高[2]。由于新投產(chǎn)井?dāng)?shù)多，使水泥車任務(wù)加大，使很多井熱洗不夠及時，造成結(jié)蠟嚴(yán)重、流壓升高、產(chǎn)量下降。對于新井的熱洗周期我們也在摸索，時時監(jiān)測示功圖與流壓的變化，按時錄取電流，發(fā)現(xiàn)示功圖與電流變化較大時安排熱洗。2010年礦又增加了水泥車班組，保證了熱洗計劃的完成。

2.1.5 熱洗效果不好

新井本身由于產(chǎn)量低、排量低就不易熱洗，且又全部為環(huán)狀流程，而環(huán)狀流程的井回壓高，摻水熱洗壓力低洗不進(jìn)去，容易造成熱洗不徹底，蠟排出不干凈的情況。這兩種因素測得的流壓偏高，易把這種情況判斷為泵況問題。

環(huán)井除環(huán)頭井外都需要水泥車洗井，我礦新井的投產(chǎn)時間多在6、7月份，多數(shù)井在10、11月份時就出現(xiàn)結(jié)蠟嚴(yán)重的現(xiàn)象；而很多回壓高的環(huán)井也需要水泥車熱洗；在10、11、12月份時由于溫度低，使管線結(jié)蠟更加明顯，水泥車又要沖洗管線。這就使水泥車熱洗工作量急驟加大，水泥車班組為完成計劃造成有時熱洗水溫不夠或水量不夠，就會使熱洗質(zhì)量達(dá)不到要求，油井的流壓仍會很高，示功圖圖形不正常，使計產(chǎn)的結(jié)果還是不準(zhǔn)確。并且，這些井很快又會結(jié)蠟，造成堵井、堵管線，給生產(chǎn)帶來很大難度，這部分井占問題井總數(shù)的11.1%。應(yīng)重新安排熱洗計劃、加強(qiáng)水泥車熱洗質(zhì)量管理、增加水泥車班組來解決這一問題。

2.1.6 閘門不嚴(yán)

新井中有些井的井口閘門有關(guān)不嚴(yán)的情況，不但這種情況不易發(fā)現(xiàn)，而且如果在錄取資料時不注意到，就會使資料有很大的誤差，比如流壓升高或憋泵時不起壓。但這一現(xiàn)象不僅出現(xiàn)在新井中，老井也同樣存在，要隨時發(fā)現(xiàn)，隨時維修。

2.2 參數(shù)偏大區(qū)

2.2.1 環(huán)井量油誤差大

環(huán)井量油除在合計量油時會把產(chǎn)量量高，也會存在把產(chǎn)量量低的現(xiàn)象，每口井的產(chǎn)液量本身就不會是恒定不變的，那么井?dāng)?shù)越多，誤差也就會越大。由于三次井有液量低、基數(shù)小的特點(diǎn)，2t或3t的液量波動對于泵效都有很大影響。所以，有些井在產(chǎn)量波動不大也會進(jìn)入偏大區(qū)，要增加對非合理區(qū)油井產(chǎn)量的錄取次數(shù)來保證其準(zhǔn)確性。

2.2.2 地面參數(shù)最小、泵徑匹配偏大

三次井所射的多為薄差油層，產(chǎn)量很低。新井中有11口井產(chǎn)液量小于3t，有22口井自投產(chǎn)至12月底未調(diào)大過參數(shù)，而流壓仍然很低。參數(shù)偏大區(qū)的15口井中，有3口井的參數(shù)已經(jīng)最小，不但影響了合理區(qū)的比例，也對井的生產(chǎn)極為不利。其中有1口螺桿泵井已燒泵待作業(yè)，其余2口井抽油機(jī)在執(zhí)行間抽生產(chǎn)。利用檢泵時機(jī)對泵徑進(jìn)行調(diào)整使油井能夠正常生產(chǎn)。

新井中抽油機(jī)井調(diào)小沖速，沒有匹配的皮帶輪就會與其他井互換，如果不能互換就需要加工，使有些井調(diào)參不及時。

由于三次井所開采的均是非主力油層，產(chǎn)量低。方案設(shè)計時，泵徑盡量采用38mm或44 mm的螺桿泵，但有些螺桿泵井，投產(chǎn)至今產(chǎn)量都不高，偏大區(qū)里參數(shù)最小的井泵徑都為200mm，泵徑匹配偏大。

表2 2011年11月新井流壓及含水分布統(tǒng)計表

2.2.3 無壓裂、酸化措施

油井在投產(chǎn)初期產(chǎn)量和含水波動很大。由于壓裂、酸化的措施費(fèi)用高，在采取措施前，要做好油井資料的錄取與分析工作，以保證方案的有效性。在油井產(chǎn)量穩(wěn)定后進(jìn)行，使措施達(dá)到理想效果。對于投產(chǎn)時間短的油井，不能盲目的采取措施。

2.2.4 測試計算有誤差

新投產(chǎn)的油井壓力高、氣體量大，這樣的油井如果不卸壓的話，測得的曲線會呈現(xiàn)出低流壓，通過示功圖和產(chǎn)液分析，才能發(fā)現(xiàn)問題。

2.2.5 低壓低產(chǎn)油層

由于新井所射的多為非主力油層，油層連通性差、產(chǎn)量很低，盡管以小參數(shù)在生產(chǎn)，但油層的供液能力仍不能滿足油井的生產(chǎn)。偏大區(qū)的井中有3口井平均日產(chǎn)液3.2t，平均日產(chǎn)油0.5 t，平均沉沒度22.9m。這部分井產(chǎn)量低、能耗高。螺桿泵井在低流壓生產(chǎn)時，對井下設(shè)備造成損壞。

3 制定對策

圍繞不在合理區(qū)的45口井，并從力之所及、有效性、經(jīng)濟(jì)性、難易程度四個方面制定相應(yīng)對策見表3。

表3 非合理區(qū)油井對策表

4 對策實(shí)施

4.1 環(huán)井產(chǎn)量

由于新井全部為環(huán)井，大部分井使用示功圖法計量油量由于示功圖形狀對用示功圖計量油井產(chǎn)量影響特別大，而示功圖圖形受熱洗、泵況變差等諸多因素的影響大，特別是泵況變差的井，由于圖形面積增大，產(chǎn)量計量偏高，誤差很大。當(dāng)發(fā)現(xiàn)這種計量偏差大的井時，就會把同環(huán)井停掉，單獨(dú)計量這口井產(chǎn)量。但要想每一次計量油量都把同環(huán)的其他井停機(jī)，這是不現(xiàn)實(shí)的，特別是在冬季生產(chǎn)中。所以，對于示功圖與產(chǎn)量不符的井，在核實(shí)時盡量利用同環(huán)其他井作業(yè)、保養(yǎng)、間抽停機(jī)的時間，把資料不清的新井的產(chǎn)量進(jìn)行重新核實(shí)。

2011年6月，在停機(jī)不受季節(jié)影響時，把資料中產(chǎn)量相矛盾的新井進(jìn)行停機(jī)計量。對于2010年將要投產(chǎn)的三次井，采油隊(duì)在新井投產(chǎn)前核實(shí)量油，把所要連環(huán)的每一口井均進(jìn)行逐井停機(jī)計量油量，從而減小了新井產(chǎn)量上的誤差。

通過對策實(shí)施，2010年5～9月，對近651口新井進(jìn)行了停機(jī)核實(shí)量油，使新井的產(chǎn)量誤差均在3t以內(nèi)，杜絕了產(chǎn)量與示功圖、流壓變化不符的現(xiàn)象。

4.2 熱洗效果

對于新井，按時錄取電流，隨時觀察電流與示功圖載荷的變化，摸索新井的熱洗周期。在每月月底分析上月的示功圖流壓，結(jié)合電流、產(chǎn)量，把有問題的井制定一個熱洗計劃，由采油隊(duì)熱洗工專門負(fù)責(zé)熱洗工作。

通過對熱洗計劃、質(zhì)量加強(qiáng)管理，避免了由于熱洗不徹底而使流壓偏高、泵況變差的現(xiàn)象發(fā)生。同時，這5口井的熱洗周期延長了20d，減少了熱洗次數(shù)，很好地起到了節(jié)能降耗的效果。

4.3 實(shí)施間抽

2011年，根據(jù)部分單井低產(chǎn)液、低沉沒度、較高含水的實(shí)際，分7個階段對388口井實(shí)施間抽。新井中參數(shù)已調(diào)到最小但仍在偏大區(qū)的井有3口井,長期低壓低產(chǎn)的有3口井，對于這樣的抽油機(jī)井先執(zhí)行間抽生產(chǎn)，以最快的方法提高有效時率，減少了桿、管偏磨，在逐步生產(chǎn)中再實(shí)施上產(chǎn)措施。

執(zhí)行間抽的有3口井，平均日產(chǎn)液3.3t，日產(chǎn)油0.3t，平均流壓2.2MPa，平均日消耗功率35.12 k W。這3口井月生產(chǎn)天數(shù)平均由30d降到10d，月減少抽油機(jī)無效運(yùn)轉(zhuǎn)天數(shù)60d，平均月節(jié)約電能2.1×103k W h。通過對策實(shí)施，3口井全部進(jìn)入合理區(qū)生產(chǎn)。

4.4 實(shí)施調(diào)參數(shù)、換泵、壓裂、酸化措施

新井中高流壓的井，通過調(diào)換皮帶及皮帶輪，共上調(diào)參數(shù)5口井，日增油10.2t，日增油1.1t，流壓下降1.83MPa，使這部分井進(jìn)入了合理區(qū)生產(chǎn)。

對于地面參數(shù)最大的新井，在泵況變差時采用檢、換泵同時進(jìn)行，共換大泵4口井。通過換大泵，調(diào)小了地面參數(shù)，也減少了對油桿、油管的磨損。

對地面參數(shù)已經(jīng)最小，產(chǎn)量和流壓仍然很低的螺桿泵井，由于其設(shè)備的特性不適宜間抽生產(chǎn)，對其周圍水井進(jìn)行酸化、壓裂措施，增產(chǎn)增注效果明顯，但由于實(shí)施時間較短，收效情況還不明顯。

單井在上調(diào)參、換大泵后，日產(chǎn)液和日產(chǎn)油增加，并降低了流壓，效果穩(wěn)定近2個月，累計增油達(dá)到426t，取得了很顯著的效果見圖1、圖2。

5 效果

2011年新投產(chǎn)能井236口，隨著措施的逐步實(shí)施，不但2010年投產(chǎn)的三次井的合理區(qū)比例有大幅上升，全礦機(jī)采井合理區(qū)比例與去年相比也有大幅上升。

5.1目標(biāo)

由于措施陸續(xù)實(shí)施，效果也逐漸表現(xiàn)出來，到7月底新井合理區(qū)比率已經(jīng)由原來的55%上升到72%,提前并遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過指標(biāo)要求見圖3。

5.2 經(jīng)濟(jì)效益

通過有效措施，提高了油井熱洗的質(zhì)量，延長了熱洗周期，與去年相比，少洗井27井次，按單井日產(chǎn)油1.0t，扣產(chǎn)2d計算，少影響原油54 t，獲益10.8×104元；減少作業(yè)3井次，每口井作業(yè)費(fèi)2.5×104元，共7.5×104元；間抽井一年節(jié)約資金2.5×104元。扣除壓裂、補(bǔ)孔、堵水、換泵等增產(chǎn)措施成本費(fèi)約230×104元，增油純獲益191×104元；經(jīng)濟(jì)效益合計為211.8×104元。

6 存在問題

1）全礦環(huán)狀流程井不斷增加，管線回壓高、易堵井，平時熱洗、量油、測試時錄取資料有很大難度，給分析造成障礙。

2）隨著加密井投產(chǎn)，全礦井?dāng)?shù)不斷增加，且低壓低產(chǎn)井比例大，熱洗工作量不斷加大，熱洗質(zhì)量不易保持。

3）由于間抽及熱洗的影響，使測試符合率低，復(fù)測井?dāng)?shù)多，測試難度大。

7 小結(jié)

1）總結(jié)出一套行之有效的熱洗管理方法，有效地阻止了流壓錯誤率和熱洗不徹底造成的假流壓現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2）由于配置參數(shù)合理，確保了抽油設(shè)備的性能良好，減少了因參數(shù)偏大造成的地下桿管偏磨現(xiàn)象的發(fā)生。減少了地面更換抽油配件的數(shù)量。

3）在現(xiàn)場量油、憋泵、測試，技能方面得到了提升，對泵況分析判斷準(zhǔn)確率全部達(dá)到90%及以上。

[1]萬仁溥.采油工程手冊[M].北京:石油工業(yè)出版社,2000.11-12.

[2]崔振華,劉元虎.機(jī)械采油系統(tǒng)工程[M].北京:石油工業(yè)出版社,1998.14-15.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.05.014

孫東磊，1995年畢業(yè)于大慶油田采油五廠技工學(xué)校，現(xiàn)在大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠第一油礦八區(qū)二隊(duì)從事管理工作，E-mail：lqiuyun@163.com，地址：黑龍江省大慶市第五采油廠第一油八區(qū)二隊(duì)，163513。

2012-02-03）