低產(chǎn)低效井間開模式探索及效果評價(jià)

程占全 張?jiān)h 王小鵬 向華州（長慶油田分公司第七采油廠）

低產(chǎn)低效油井抽油機(jī)普遍存在“空抽”現(xiàn)象，增加了無用功率，加劇了抽油機(jī)部件及油管桿磨損，造成油井電能消耗高，噸油成本大，檢泵周期短，作業(yè)費(fèi)用高。制定合理的間開工作制度，優(yōu)選合理的間開執(zhí)行方式，對于促進(jìn)油田低產(chǎn)低效井挖潛增效、緩解桿管偏磨、實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗具有重要意義。

1 低產(chǎn)井出液規(guī)律研究

理論依據(jù)：示功圖的變化能及時(shí)反映油井的出液情況，借助數(shù)字化管理平臺，在全天開井的情況下，通過連續(xù)跟蹤示功圖變化情況，研究低產(chǎn)井的出液規(guī)律[1]。

關(guān)28-59 井：日產(chǎn)液0.75 m3，含水17.4%，理論排量7.29 m3，關(guān)28-59 井示功圖連續(xù)跟蹤圖見圖1。

關(guān)146-150：日產(chǎn)液2.68 m3，含水22.1%，理論排量7.29 m3，關(guān)146-150 井示功圖連續(xù)跟蹤圖見圖2。

通過分析發(fā)現(xiàn)：日產(chǎn)液量低于3 m3的低產(chǎn)低效井均存在不同程度的間歇出液現(xiàn)象，且出液無明顯規(guī)律。

圖1 關(guān)28-59 井示功圖連續(xù)跟蹤圖

圖2 關(guān)146-150 井示功圖連續(xù)跟蹤圖

2 間開工作制度研究

2.1 短周期間開

間開制度就是要確定油井停抽時(shí)間、停抽時(shí)長、開抽時(shí)間以及開抽時(shí)長。選取19 口日產(chǎn)液量小于2 m3的低產(chǎn)油井，采用液面恢復(fù)法，根據(jù)停井后液面變化情況，研究低產(chǎn)井出液規(guī)律，制定間開工作制度[2]。

理論依據(jù)：利用動液面上升曲線確定關(guān)井時(shí)間，油井關(guān)井后，每隔一定時(shí)間測一次液面，求得沉沒度，繪出沉沒度上升曲線。根據(jù)曲線變化，當(dāng)沉沒度上升到一定值時(shí)，上升速度逐漸變緩，從停井至沉沒度上升變緩的這一拐點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)間段為油井關(guān)井時(shí)間，此后油井開抽生產(chǎn)[3]。

分析得出：日產(chǎn)液越高液面恢復(fù)時(shí)間越短，通過總結(jié)液面恢復(fù)規(guī)律，為便于現(xiàn)場管理實(shí)施，適當(dāng)優(yōu)化范圍1～3 h，根據(jù)液量高低，規(guī)整低產(chǎn)井間開制度為開井4 h停20 h、開8 h停16 h、開12 h停12 h、開16 h 停8 h 的四種間開制度，不同液量連續(xù)液面監(jiān)測及間開制度見表1。

表1 不同液量連續(xù)液面監(jiān)測及間開制度

關(guān)33-55 井，日產(chǎn)液量2.09 m3，停井后液面恢復(fù)時(shí)間為8 h；關(guān)34-57 井，日產(chǎn)液量1.65 m3，停井后液面恢復(fù)時(shí)間為10 h；關(guān)33-57 井，日產(chǎn)液量0.76 m3，停井后液面恢復(fù)時(shí)間為19 h，不同液量井動液面恢復(fù)時(shí)間統(tǒng)計(jì)見圖3。

圖3 不同液量井動液面恢復(fù)時(shí)間統(tǒng)計(jì)

2.2 長周期間開

針對井場位置偏遠(yuǎn)，且無人值守，不具備自動間開條件的低產(chǎn)低效井，開展長周期間開制度摸索試驗(yàn)。

理論依據(jù)：根據(jù)油井測壓資料計(jì)算壓力恢復(fù)速率，折算液面恢復(fù)速度，分析合理關(guān)井時(shí)間[4-5]。

統(tǒng)計(jì)了39 口井測壓，選取其中4 口典型井作為數(shù)據(jù)參考。尚7-11 日產(chǎn)液量0.18 m3/d，白216-34日產(chǎn)液量0.26 m3/d、江499-499 日產(chǎn)液量0.80 m3/d、尚17-14 日產(chǎn)液量1.24 m3/d，4 口井的壓力恢復(fù)速率圖見4、圖5、圖6、圖7。發(fā)現(xiàn)液量越高，停井后壓力恢復(fù)至穩(wěn)定值所用時(shí)間越短。日產(chǎn)液量＜0.5 m3時(shí)，停井后壓力恢復(fù)至平穩(wěn)需360 h；0.5 m3＜日產(chǎn)液量＜1.0 m3時(shí)，停井后壓力恢復(fù)至平穩(wěn)需240 h，不同液量井壓力恢復(fù)時(shí)間統(tǒng)計(jì)見表2。

針對部分日產(chǎn)液量小于0.5 m3低產(chǎn)井，開展長周期間開試驗(yàn)，日液量小于0.2 m3；間開周期開1天停9 天；日液量0.2～0.5 m3，開1 天停4 天。

圖4 尚7-11 壓力恢復(fù)速率圖

圖5 白216-34 壓力恢復(fù)速率圖

圖6 江499-499 壓力恢復(fù)速率圖

圖7 尚17-14 壓力恢復(fù)速率圖

表2 不同液量井壓力恢復(fù)時(shí)間統(tǒng)計(jì)

3 間開執(zhí)行方式研究

傳統(tǒng)間開方式為人工現(xiàn)場啟停抽油機(jī)，存在員工勞動強(qiáng)度大，受道路、天氣影響等問題[6-7]；隨著數(shù)字化的推廣應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟停抽油機(jī)，但仍需逐井啟停，且電子元件多，故障率較高，日常維護(hù)困難。

為提高油井間開可操作性，設(shè)計(jì)研發(fā)自動間開控制器?；诔橛蜋C(jī)配電柜結(jié)構(gòu)以及電路設(shè)計(jì)，通過微電腦控制，實(shí)現(xiàn)油井按照預(yù)先確定的間開方案自動執(zhí)行啟停井操作，具有多模式間開、停電時(shí)鐘保持、開井時(shí)長補(bǔ)償?shù)裙δ?，達(dá)到了在保證安全性和對現(xiàn)場的廣泛適應(yīng)性的條件下，低成本實(shí)現(xiàn)油井自動化間開的開發(fā)目標(biāo)[8]。

多模式間開：可添加8 組啟停時(shí)間，具備按時(shí)間開和按天數(shù)間開兩種間開模式，可以更好的符合生產(chǎn)需求。

停電時(shí)鐘保持：采用雙電源設(shè)計(jì)，當(dāng)外接電源因意外斷電時(shí)改由內(nèi)置電池保持供電（無外接電源的情況下電池約可使用約兩年時(shí)間），防止實(shí)時(shí)時(shí)鐘丟失，避免因時(shí)鐘錯(cuò)亂導(dǎo)致的意外啟停井[9]。

開井時(shí)長補(bǔ)償：由于停電或其他原因?qū)е掠途茨馨凑臻g開計(jì)劃啟動，啟停條件恢復(fù)后控制器能智能將啟停計(jì)劃時(shí)間延后（當(dāng)日時(shí)間內(nèi)），保證間開井的開抽時(shí)長不受影響[10]。

4 效果評價(jià)

4.1 產(chǎn)量運(yùn)行平穩(wěn)

共實(shí)施油井間開1 262 口，間開前后平均單井日產(chǎn)液分別為0.76 m3和0.93 m3，保持穩(wěn)定，平均產(chǎn)能保持率為98.4%。其中短周期間開1 187 口，產(chǎn)能保持率99.2%，長周期間開75 口，產(chǎn)能保持率98.0%，間開制度基本符合現(xiàn)場需求，間開井間開前后產(chǎn)量變化情況見表3。

表3 間開井間開前后產(chǎn)量變化情況

4.2 降本增效效果顯著

間開后抽油泵效由13.7%上升至42.2%，年節(jié)電853×104kWh，年節(jié)約電費(fèi)529 萬元。配套自動間開控制器1 201 套，自動間開執(zhí)行率95.2%，減少人工啟停次數(shù)70 余萬次，有效降低員工勞動強(qiáng)度，降本增效效果顯著，間開井間開前后節(jié)電效果統(tǒng)計(jì)見表4。

表4 間開井間開前后節(jié)電效果統(tǒng)計(jì)

4.3 井筒矛盾有效緩解

通過規(guī)模推廣油井間開，近三年油井維護(hù)頻次由0.80 井次/口·年下降至0.60 井次/口·年，其中間開井維護(hù)性作業(yè)頻次由1.09 井次/口·年下降至0.69 井次/口·年，減少抽汲次數(shù)，井筒矛盾得到有效緩解。

5 結(jié)論及認(rèn)識

1） 對于低產(chǎn)低效井，通過合理優(yōu)化間開制度，產(chǎn)量并不會降低。

2）低產(chǎn)低效井間開可大幅降低生產(chǎn)成本，緩解管桿磨損，延長油井檢泵周期。

3）由于地層供液能力差異，不同油井液面下降與恢復(fù)速度存在很大差別，需采取不同的間開制度。

4）基于周期采油原理，開展長周期油井間開對于低產(chǎn)井降本增效具有重要意義。

5）集成動液面連續(xù)測試、抽油機(jī)根據(jù)動液面變化自動啟停等多種功能于一體的智能間開方式，是油井間開技術(shù)下步發(fā)展趨勢。