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科学技术论文

宏观控制图版在油井工况诊断分析中的应用

时间:2020年08月05日 所属分类:科学技术论文 点击次数:

摘要:抽油井工况管理工作是管理区日常工作的重中之重。在抽油井生产过程中,井下管、杆、泵一直受到砂、蜡、气、水及腐蚀性物质等的侵害,使抽油泵工作状况发生变化,出现各种工况问题,造成抽油井泵效降低或停产。随着开发的不断深入,研究井区地层压力低,

  摘要:抽油井工况管理工作是管理区日常工作的重中之重。在抽油井生产过程中,井下管、杆、泵一直受到砂、蜡、气、水及腐蚀性物质等的侵害,使抽油泵工作状况发生变化,出现各种工况问题,造成抽油井泵效降低或停产。随着开发的不断深入,研究井区地层压力低,注水见效程度差,部分油井动液面降低,产量减少导致抽油泵效降低,系统效率降低,能耗升高。改善油井工况,提前做好预优化设计是关键,确保工况优化、参数调整更富有针对性。对高沉没度油井,重点优化油井泵挂深度,减少管杆泵偏磨,延长油井检泵周期。对低液低含水区块,实施油井间开,使得油井处于合理区,达到节能降耗、减轻磨损的目的。

  关键词:油井工况;举升方式;参数优化;宏观控制图

化工设计通讯

  “油井工况管理是一项基础工作,工况管理必须从基层推进。”研究井区油藏具有砂体零散、连通性差、油层薄、纵向跨度大等特点,目前以有杆泵抽油举升方式开发。由于研究井区油藏压力降低,出现部分油井产量下降,当前生产工艺参数不合理等问题。本文绘制出该区抽油机井宏观控制图模板,诊断出油井工况,建立并优选单井流体物性、多相流井筒压力拟合模型,拟合出符合生产实际的IPR和TPC曲线,利用节点分析得出泵径和下泵深度是主要敏感生产参数。定产量参数优化设计结果给出参数偏大区8口油井调整后的冲程、冲次、泵径、泵挂等井下参数,将工况不合理井调整至工况合理范围,将参数偏大区油井平均泵效由优化前提高15.8%,并在现场应用后产液量及泵效增加,提高了油井系统效率,降低了吨液单耗,达到降本增效开发效果。

  1地质概况

  研究井区各个砂组内部油水间互,关系复杂,平面上油层变化快,连续性差,单砂层单独成藏,极为分散,具有“一砂一藏”特征。油藏主要受物性好的单砂体控制。单个油层厚度一般小于3m,且纵向跨度大,储层孔隙度为28.45%,渗透率为271.25mD,为中高孔、中渗特征。研究井区地面原油密度0.835g/cm3,粘度(500C)4.0-5.27mPa·s。地层水型为NaHCO3型,井区均为有杆泵采油。

  2工况诊断

  研究井区合理区油井16口,参数偏大区油井8口,其平均日产液量低2.2t/d,平均泵效只有12.11%,,需要重点对该区油井参数调整,发挥油层潜力。另外断脱漏失区油井共10口,参数偏小区油井共1口,待落实区油井共2口。

  3参数分析

  针对研究井区参数偏大的8口井进行优化设计,以参数偏大区A井为例,对其进行工况分析及参数优化设计。通过强化全过程管控,结合区块特点和单井生产难点,探索实施‘单井措施管理卡’,明确列出油井的动静态基础数据、作业井史、憋压情况、沉没压力与泵效、管理难点和应对措施,使一线员工可以参与到工况管理活动中。

  3.1油井基础数据

  A井油层中部深度1532m,油藏压力10MPa,目前该井油层供液能力不足,动液面1341m,泵挂深度1400m,日产液1.8t/d,含水率49%,泵效11.2%。

  3.2拟合模型优选流体物性中原油溶解气油比和体积系数拟合选用模型,井筒多相管流拟合采用Mukherjee-Brill模型进行计算。A井为一单层油藏的垂直井,通过给定产量的Vogel模型拟合计算出该井IPR流入动态曲线,由目前抽吸参数计算出该井TPC流出动态曲线,拟合得到协调点产液量1.87t/d,与实际产液量1.8t/d相差0.07t/d,相对误差3.9%,说明软件模拟结果与目前生产情况吻合,符合该井的生产实际。

  3.4参数敏感分析

  3.4.1参数-产液量

  冲程从1m增加到6m,产液量从1.55t/d增加到1.9t/d。目前该井冲程3.0m,再增加冲程对产液量增加很小,说明该井冲程参数合理。冲次从3/min增加到12/min,产液量从1.85t/d到1.89t/d,增加幅度很小,基本无变化。目前该井冲次4/min,再增加冲次对产液量增加很小,参数合理。

  3.4.2泵径一产液量

  泵径从28mm增加到44mm,产液量1.85t/d到1.88t/d,增加幅度很小,基本无变化。目前该井采用38mm整筒管式泵生产,若减小泵径,采用28mm泵生产,基本不影响产液量,说明该井泵径参数偏大,需要优化。

  3.4.3泵挂一产液量

  下泵深度从1000m增加到1600m,产液量从1.69t/d增加到1.91t/a,产量增加较大。目前该井油藏中深1532m,泵挂1400m,增加泵挂产液量增加幅度很小,说明目前泵挂参数基本合理。

  3.5优化设计结果

  按照参数设计步骤,将8口参数偏大油井根据目前生产参数建立模型,拟合优化,通过参数偏大区油井参数优化设计结果可以看出,抽油泵泵径由36mm降低到28mm,冲次由4/min降低到3.1/min,冲程基本不变,平均泵挂由1400m增加到1520m,平均泵效由优化前12.11%提高到27.92%,提高幅度15.8%。优化后工况符合参数合理区范围。

  4现场实施情况

  要发挥油藏潜力,就需要对区块油井进行生产参数优化设计、调整工况,以达到提高产量、改善开发效果、节能增效的目的。通过制作日度工况的预警模板,可自动绘制模拟抽油机井日度宏观控制图,不仅可以提前30小时了解油井状况,及时针对泵效大于100%、转周新开、合理区和待落实区油井的异常数据,密切跟踪。对研究井区敏感参数调整后,单井平均日产液量由2.2t/d上升至2.53t/d,日产油量由1.45t/d增加到1.58t/d,并提高了泵效4.3%和系统效率,降低了吨液单耗,达到了降本增效的目的。

  化工论文投稿刊物:《化工设计通讯》(双月刊)1975年创刊,为化工类科技期刊,主要特色:以化肥及相关产品为主,兼顾无机化工、石油化工、医药及学术研究和工程设计项目信息报道等,旨在帮助读者运用化工基础理论与知识,解决化工研究与生产中所遇到的实际问题,提高行业生产技术水平,推广和交流新产品、新技术、新材料、新设备、新工艺。

  5认识与建议

  优化工况分区边界条件,满足油井工况评价需要。根据各种参数对泵效的影响趋势以及合理沉没度的控制,结合原油物性和生产状况,确定适合于油井边界条件;建立完善分油藏图版,满足不同油藏要求。常规油藏:边界条件的确定,流体物性一般取平均值,杆管组合、生产参数按数据进行确定,。稠油油藏、高油气比油藏以及低渗油藏工况图边界条件的确定,流体物性、杆管组合、生产参数油田或区块平均值,潜力线确定主要根据沉没压力对泵充满程度影响的计算结果调整;形成工况图版系列。在原有工况控制图版基础上改进完善形成抽油机图版、电泵图版和水井图版,满足不用生产井要求。通过抽油井工况诊断准确反映了研究井区油井的实际生产情况,利用生产参数敏感性分析为抽油井井下工艺参数的调整提供了科学的依据;参数优化结果明确现场施工参数,调整后油井产量增加,泵效和系统效率提高,改善了油藏的开发效果。

  参考文献

  [1]抽油机井调小参数的影响原因分析[J].唐海燕,王丽萍,梁国斌.化工设计通讯.2016(03)

  [2]等温输油管道经济运行参数的确定方法及其应用[J].田甜.当代化工.2018(09)

  [3]有杆泵冲次调整与泵效因素探讨[J].王壮举.江汉石油职工大学学报.2016(02)

  作者:仲莹莹李石常王雪松

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