秦仕杰
(西安石油大學,陜西 西安 710065)
西233區(qū)塊位于甘肅省慶陽市慶城縣、華池縣境內(nèi),構(gòu)造上屬于鄂爾多斯盆地南部伊陜斜坡西南部,于2011年投入開發(fā)。截止目前,投產(chǎn)至今任然保持長期持續(xù)自噴的采油井4口(陽平6~9井),日產(chǎn)液量72.18m3,油量56.3t,平均含水10%,累計產(chǎn)油量11.98×104t,單井累計產(chǎn)油2.99×104t。
西233區(qū)塊產(chǎn)量遂年遞減,為了改善開發(fā)效果,選取管理較好的4口自噴井,針對油井生產(chǎn)中存在問題和關鍵因素進行研究分析,分析評價的結(jié)果可以直接指導西233區(qū)塊內(nèi)其他采油井的生產(chǎn)管理和工作參數(shù)優(yōu)化,從而實現(xiàn)油田長期有效開采。
陽平6~9井實際采油過程中,根據(jù)地層能量的情況選擇合適的生產(chǎn)范圍,通過調(diào)節(jié)生產(chǎn)閥門絲扣大小,安排各壓力條件下油井產(chǎn)量單量,通過不同壓力和產(chǎn)量之間的關系,確定合理壓力控制范圍,盡量使自噴井產(chǎn)生更大的壓差,但又不造成額外的地層能量損耗,同時保證了自噴井的最大壓差與地層能量的最低消耗。
陽平6井:陽平6井2018年2月泵卡后停止自噴,采用套管放噴生產(chǎn)。
陽平7井、陽平9井:采用正常狀態(tài)下自噴生產(chǎn),周期性開抽誘噴。
陽平8井:采用生產(chǎn)閘門控制自噴生產(chǎn)。
1)含水加密,按照每月的月度計劃進行含水錄取,發(fā)現(xiàn)含水出現(xiàn)波動,現(xiàn)場核實含水,若發(fā)現(xiàn)井筒內(nèi)有積水,立即采取了有效的放噴措施,使含水降至原來的水平。陽平6~9井自2017年11月至今,含水一直穩(wěn)定在10%左右。
2)流壓梯度壓力監(jiān)測,目前,嶺南作業(yè)區(qū)西233區(qū)塊地層壓力為13.9MPa,壓力保持水平87.9%,壓力保持水平較低。
通過動液面測試計算井底流壓,井底流壓可通過公式 (1) 進行計算[2]:
其中, Pwf、Pt、ρ0、ρw、S0、Sw、g、h0、hd分別代表井底流壓、套壓、油密度、水密度、含油飽和度、含水飽和度、重力加速度、油層中深及動液面。
通過近一年的流壓統(tǒng)計,陽平7井井底流壓保持在15~16MPa,壓力保持水平良好。陽平9井流壓保持在14~14.5MPa,保持水平較低。
陽平8井2017年1月通過地層測壓,地層壓力為14.2MPa,壓力保持水平為89.87%。
3)試井資料,陽平6、7、9井已安裝數(shù)字化平臺,除每日進行功圖巡檢外,定期進行示功圖實測,保障資料傳輸真實可靠。陽平7近一年的動液面數(shù)據(jù)監(jiān)測顯示,動液面保持在900~1300m。
一般來說,油管下部不結(jié)蠟,因為下部油流溫度高,壓力高,石油對蠟的溶解能力強。從某一位置開始(距井口50~300m),由于溫度、壓力下降,導致油對蠟的溶解能力下降,而越往上結(jié)蠟越嚴重,但接近井口時,結(jié)蠟減少,這是由于油體流動速度大,一部分蠟被流體帶走所致。陽平6~9生產(chǎn)過程中主要采用投加清蠟劑、蒸汽熱洗、放噴清蠟等方式進行清防蠟工作。同時在日常工作中加強了該水平井資料的錄取,若產(chǎn)量、壓力等資料發(fā)生變化,及時分析,及時調(diào)整清蠟制度。
蒸汽熱洗:陽平6井、陽平7井除每月按照作業(yè)區(qū)熱洗計劃安排蒸汽車熱洗清蠟外,根據(jù)生產(chǎn)情況額外增加熱洗頻次,熱洗后陽平7功圖明顯變好,產(chǎn)量恢復正常。陽平9井近期結(jié)蠟嚴重造成井筒堵塞,但套管壓力過高,達不到熱洗條件。
投加清蠟劑:陽平7井2018年初開始按照加藥計劃投加。清蠟劑型號為CX-1,每月投加3次,按照40kg/次通過加藥車投加,投加后對該井的壓力、日產(chǎn)液、含水等數(shù)據(jù)進行了密切的跟蹤。陽平6井、陽平9井因套管壓力過高無法實施加藥。
放噴清蠟:陽平6~9采用周期性放噴清蠟,放噴周期為5天,通過開大油井生產(chǎn)閘門、套管閘門,將管柱內(nèi)的蠟、其它臟物或積水有效排出井筒,放噴30min后恢復正常生產(chǎn)。該方法操作簡便易行,效果良好,井口放噴時,可見明顯蠟塊噴出,放噴后油井產(chǎn)量恢復。
根據(jù)自噴井停噴流壓統(tǒng)計數(shù)學計算模型[1],利用井口生產(chǎn)資料,預測井底流動壓力,當井口油壓1MPa時計算的井底流壓即停噴流壓[3],以此確定開采方式和轉(zhuǎn)抽時機:
式中:fw為含水率,小數(shù);r0為地面原油相對密度,小數(shù);PHf為井口油管壓力,MPa;Q為產(chǎn)液量,m3/d;D為油管內(nèi)徑,m。
該模型利用大量實測自噴井流壓數(shù)據(jù)和含水率等生產(chǎn)數(shù)據(jù)和流體物性參數(shù)獲得系數(shù)A0-A7值,例如,勝利油田通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計出的A0-A7值為:
利用該方法計算得到陽平6~9井的停噴壓力為 22.63MPa,24.80MPa,24.36MPa,23.56MPa,顯然與實際情況不符,西233區(qū)塊原始地層壓力為15.8MPa,說明式中的A0-A7值在研究區(qū)塊不適用。
停噴流壓計算還有華北石油研究院朱亞東導出的計算方法[1]:
式中:Hb為脫氣點深度,m;fw為含水率,小數(shù);Pb為飽和壓力,MPa;Pa為標準狀況下的壓力,0.101MPa; γ0為地面原油相對密度,小數(shù);γw為地面水相對密度,小數(shù);γa為標準狀況下的空氣密度,0.001293g/cm3;H為油藏中部深度,m;λ為比摩阻,單位深度壓力損失量,MPa/m。
井筒內(nèi)壓力低于飽和壓力時,原油在井筒中脫氣,脫氣點深度Hb公式為:
式中:Py為井口油管壓力,MPa;α為天然氣在原油中的溶解系數(shù),m3/m3·MPa;γg為天然氣相對密度,小數(shù);
若陽平6~9井后期停止自噴,由于生產(chǎn)歷史較長流壓資料多,則可根據(jù)該4口井測試的相關參數(shù)反算比摩阻,選取4口井的比摩阻平均值,用來預測西233區(qū)塊未來新投自噴井的停噴流壓及停噴時間。
1) 西233區(qū)塊自噴井在生產(chǎn)過程中仍存在諸多問題。探究這些問題產(chǎn)生的根本原因并針對這些問題提出相應的解決措施對提高自噴井產(chǎn)油效率及質(zhì)量十分重要。
2)針對不同的油田,由于油氣比、物性參數(shù)等不同,自噴井停噴流壓統(tǒng)計數(shù)學計算模型可能部分適用,對公式中的參數(shù)值(A0~A7)還需進一步的研究和完善。下步將根據(jù)西233區(qū)已經(jīng)停噴井的各類參數(shù)進行統(tǒng)計和研究,利用公式3)反算比摩阻λ值,對未來該區(qū)塊新投自噴井的停噴流壓及停噴時間進行預測。