淺談塔中油田油氣井口流程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

李凱，熊竹順，李雷，胡晶，閆逸超

淺談塔中油田油氣井口流程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

李凱，熊竹順，李雷，胡晶，閆逸超

中國(guó)石油塔里木油田分公司(新疆庫(kù)爾勒841000)

為使塔中油田油氣井井口工藝流程在符合地面工藝開采的條件下更加具有可操作性、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，在堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與油氣田開發(fā)生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合、與優(yōu)化簡(jiǎn)化相結(jié)合原則的基礎(chǔ)上，通過(guò)總結(jié)塔中油田井口工藝流程設(shè)計(jì)工作實(shí)踐，并針對(duì)油田自噴井、氣舉井、抽油機(jī)井、潛油電泵井4種油井類型在井口流程出現(xiàn)的一些問(wèn)題，提出在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方面的一些建議和意見(jiàn)，以推進(jìn)單井井口的快速建設(shè)、便捷同類維護(hù)，為油田的地面工程建設(shè)快速發(fā)展提供思路。

塔中油田;油氣井;井口流程;標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

油氣井口按照生產(chǎn)井別和完井方式分為:自噴井、電潛泵井、氣舉井、抽油機(jī)井、螺桿泵井等5類。地處塔克拉瑪干沙漠中的塔中油田于1996年投入開發(fā)，目前油氣井口類別有自噴井口、抽油機(jī)井口、電潛泵井口、氣舉井口4種。

隨著油田開采進(jìn)入中期，地層壓力下降，開采方式由原來(lái)的自噴采油轉(zhuǎn)為機(jī)械采油，井口工藝流程伴隨開采方式發(fā)生變化，井口工藝與采油樹連接方式多樣，壓力、溫度、取樣等基本參數(shù)取點(diǎn)不一，給生產(chǎn)和安全帶來(lái)隱患，給資料錄取造成不便。因此有必要對(duì)塔中油田井口連接工藝流程進(jìn)行規(guī)范，從生產(chǎn)、安全和資料錄取3個(gè)角度出發(fā)，制定井口流程標(biāo)準(zhǔn)連接工藝，逐步實(shí)現(xiàn)井口流程標(biāo)準(zhǔn)化。

1 井口裝置工藝流程圖

井口裝置是油氣井最上部控制和調(diào)節(jié)油、氣井生產(chǎn)的主要設(shè)備。其中采油樹的各零部件主要有:大四通、左右套管閘門、油管頭、小四通、總閥門、左右生產(chǎn)閥門、測(cè)試閥門或清蠟閥門、油管掛、壓力表、法蘭接頭及管路附件等[1]。

圖1描述了最有代表性的油氣井口基礎(chǔ)工藝流程圖，油氣流由井底經(jīng)大四通進(jìn)入生產(chǎn)主閥F10/ F11，隨即通過(guò)兩側(cè)生產(chǎn)閥門F1/F2/F3/F4進(jìn)入采油樹左右翼，由節(jié)流器調(diào)1/調(diào)2對(duì)流量進(jìn)行控制后進(jìn)入兩側(cè)回壓管線，經(jīng)回壓閥門F12/F13進(jìn)入井口地面管線，最后通過(guò)入地閥F14入地進(jìn)入下游閥組。表1說(shuō)明了井口裝置各部件主要作用及自噴、抽油機(jī)、電潛泵、氣舉井口的區(qū)別。

2 油氣井口工藝流程存在問(wèn)題

2.1流程設(shè)計(jì)不規(guī)范

目前塔中油田油氣井口工藝對(duì)于管道、閥門、壓力表、溫度計(jì)、管件(法蘭、彎頭、三通、大小頭)、材質(zhì)、防腐等未進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，對(duì)各部件位置和相對(duì)距離未統(tǒng)一設(shè)計(jì)，實(shí)際的流程存在各類型附件型號(hào)使用混亂、安裝位置隨意、后期的維護(hù)難度大等問(wèn)題。

注:√表示該采油類型井口需要部件;×該采油類型井口不需要部件;※該采油井口需要部件，但只需要1個(gè)該部件。

2.2參數(shù)測(cè)量不規(guī)范

井口參數(shù)是油藏分析的第一手資料，必須取全、取準(zhǔn)。需測(cè)量的參數(shù)有油壓、套壓、回壓、回油溫度、氣舉壓力等，井口工藝流程在參數(shù)測(cè)量方面存在的問(wèn)題主要體現(xiàn)在測(cè)量?jī)x表選型不一致，測(cè)量裝置本身有缺陷，測(cè)量位置不統(tǒng)一，測(cè)量的方向、深度、尺寸未進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)等，導(dǎo)致參數(shù)取用存在偏差，參數(shù)測(cè)量存在誤差。

2.3井口取樣不規(guī)范

油氣井樣品分析對(duì)采油動(dòng)態(tài)分析起著至關(guān)重要的作用，按照GB/T 4756-1998《石油和石油液體產(chǎn)品取樣法(手工法)》標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求，取樣點(diǎn)應(yīng)在采油樹立管段回壓閥門上側(cè)垂直管段處[2-4]，距上游彎管或回壓閥門15cm以上。取樣管前端深入立管段內(nèi)部中心處，要有斜口且斜口方向朝向來(lái)液方向安裝[5-6]。因特殊原因不能在井口取樣的，可在下游、加熱爐或分離器進(jìn)口立管段取樣，取樣口安裝要求同上，取樣口要安裝高壓取樣器，同時(shí)要求雙閥門操作。

然而在地面流程建設(shè)過(guò)程中，井口取樣主要存在問(wèn)題表現(xiàn)在取樣位置沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，有的在水平段、有的靠近節(jié)流位置、有的立管段，樣品的含水誤差約在2%～8%之間。

2.4定壓放氣閥

為了提高抽油機(jī)井抽油泵充滿效率，提高抽油泵泵效，提高抽油機(jī)井的系統(tǒng)效率，需對(duì)抽油機(jī)井放套管氣。套壓過(guò)高，井底流壓增加，壓差減小，影響產(chǎn)量;套壓過(guò)低，原油脫氣嚴(yán)重，井筒溫度降低，黏度增加，結(jié)蠟嚴(yán)重，進(jìn)泵阻力增大，泵效降低。因此一般井口都采取安裝定壓放氣閥的方式控制套壓。

在實(shí)際安裝中(圖2)，定壓放氣閥安裝連接方式不統(tǒng)一，連接隨意，導(dǎo)致套管氣的排出受背壓影響、破壞定壓放氣閥完整性、增加腐蝕點(diǎn)等諸多問(wèn)題。

3 油氣井口流程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

為推進(jìn)井口工藝流程標(biāo)準(zhǔn)化，縮短施工時(shí)間，塔中油田自2013年開始進(jìn)行油氣井口工藝流程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，目前已形成了油氣井井場(chǎng)平面布局、井口工藝、數(shù)據(jù)采集、集輸和氣舉工藝等的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，并在單井標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)工程實(shí)施和產(chǎn)能地面工程建設(shè)中得到有效應(yīng)用。

3.1油氣井口流程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

油氣井口工藝流程的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)主要是國(guó)家在工程建設(shè)方面的專業(yè)型標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)和石油石化行業(yè)的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，表2列出了塔中油田油氣井口工藝流程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)所采用的部分設(shè)計(jì)依據(jù)。

3.2油氣井口流程設(shè)計(jì)原則

為便于生產(chǎn)管理、運(yùn)行維護(hù)、故障處理等等，針對(duì)不同類型的采油方式，根據(jù)多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際工作需要，設(shè)計(jì)出不同的油田油氣井口工藝流程(表3)。

3.3油氣井口流程設(shè)計(jì)工藝圖

將塔中油田的油氣井口流程按照自噴井、抽油機(jī)井、電潛泵井、氣舉井4種類型進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出標(biāo)準(zhǔn)的井口工藝流程圖(圖3～圖5)。

抽油機(jī)井口流程的設(shè)計(jì)相比自噴井除安裝高度的差異之外，另外增加了套管定壓放氣閥，電潛泵的井口流程設(shè)計(jì)除采取雙翼生產(chǎn)之外，其余設(shè)計(jì)均與圖4抽油機(jī)井井口流程設(shè)計(jì)相同，氣舉井井口流程的設(shè)計(jì)增加氣舉管線的設(shè)計(jì)流程。

4 油氣井口流程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)成效

塔中油田油氣井口工藝流程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)以實(shí)用性強(qiáng)、維護(hù)便利、功能齊全、符合標(biāo)準(zhǔn)為目的，以統(tǒng)一工藝流程，統(tǒng)一模塊劃分，統(tǒng)一材料選型，統(tǒng)一平面布局，統(tǒng)一配套標(biāo)準(zhǔn)的“五統(tǒng)一”為原則，全面推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，并見(jiàn)到顯著成效。

通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)應(yīng)用，塔中油田油氣井口工藝流程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了“設(shè)計(jì)圖紙通用化、工藝安裝規(guī)范化、工藝流程簡(jiǎn)潔化、物資采購(gòu)定型化、安裝預(yù)制成熟化”;截至目前，地面建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)已覆蓋各類油氣井50多口，井口流程建設(shè)工期縮短63%，油井的取樣較以前提高了7%準(zhǔn)確性，目前油氣井口工藝流程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)推廣覆蓋率達(dá)到85%以上。

[1]SY/T 5127-2002井口裝置和采油樹規(guī)范[S].

[2]龔中偉，汪景林，厲昌峰.高含水油井取樣方法改進(jìn)[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2013，29(6):34-36.

[3]楊勇成，張英梁.對(duì)井口原油含水化驗(yàn)在用標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)問(wèn)題的探討[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2002，18(5):5-6.

[4]伏正華，榮曉丹，徐紅梅，等.單井井口原油含水異常波動(dòng)因素分析與控制[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2011，22 (2):150.

[5]李國(guó)明，陳宗林，代文利，等.油井產(chǎn)出液中高礦化度水的密度對(duì)原油含水率的影響[J].計(jì)量技術(shù)，2004，30(5):18-20.

[6]李春燕.影響含水?dāng)?shù)據(jù)準(zhǔn)確性因素分析[J].內(nèi)蒙古石油化工，2012，38(5):57-58.

In order to make?oil and gas wellhead process in Tazhong?oilfield more operable，and standardized in accordance with surface production conditions，the standardized design of oil and gas wellhead process is combined with the production of oil and gas fields，and some suggestions and opinions on the standardized design of oil and gas wellhead process are put forward based on the problems found in the wellhead processes of four types of oil wells(flowing wells，gas lift wells，pumping wells and submersible pump wells)，which can promote the quick construction of oil and gas wellheads，is convenient to the maintenance of oil and gas wells and provide the ideas for the rapid development of oilfield ground engineering construction.

Tazhong Oilfield;oil and gas well;wellhead process;standardized design

萍

2014-12-14

李凱(1983-)，男，工程師，主要從事油氣開采工作。