运用套压控制油管管柱漏失方法研究

吴大伟，吴雪琴，张容志

（1.中国石化胜利油田分公司石油开发中心，山东东营 257000；2.中国石化胜利油田分公司河口采油厂）

1 区块概况

老178块位于老河口油田与埕岛油田接合部的极浅海地带，水深2.8～6.0m，区域构造位于埕北凹陷东南斜坡带，油藏类型为常温常压高孔高渗岩性构造稀油油藏，有生产井6口，采用插桩平台生产。A井位于该区块中部，生产层位为明化镇组，含油面积0.1 km2，地质储量7×104t。生产层位数据见表1。A井于2010年03月22砾石充填＋精密滤砂管完井，电泵投产，完井管柱结构图见图1［1］。

图1 老178块A井完井管柱结构

表1 油层基本数据

2 生产情况及问题分析

A井于2011年4月投产，投产初期生产数据见表2。由表2中数据可知，A井投产2个月后液量由14t／d下降到5.2t／d。分析认为：该井电泵沉没度较高，地层供液能量不可能是液量下降的主要原因；考虑该井产气量高达400 m3／d，气体可能影响电泵吸入口流态，从而影响到电泵的效率。结合邻井生产情况分析，一般情况下电泵沉没度400 m以上时受气体影响较小。根据电流卡片分析，该井生产电流平稳，表明该井生产受到气体影响不显著，认为产气不是该井液量下降的主要原因；油井液量显著下降时，电机电流维持16A无明显变化，判断存在一种可能：井液在举升过程中在井筒内打循环，没能有效地被举升到地面，即该井生产管柱存在漏失的可能。

为证实管柱是否漏失，对管柱进行憋压试验，结合A井井身结构（图1），对该井进行关闭套管闸门＋排气阀＋生产闸门三种方式的憋压试验。油井频率选用45 Hz生产，憋压后油压、套压变化曲线见图2。

表2 A井的2011年4－6月生产资料

图2 A井开抽后关泵油压、套压变化

由图2可以看出，当同时关闭套管闸门＋排气阀＋生产闸门，开泵后套压维持在0.3 MPa不变，油压在随后的44分钟由0.3 MPa上升到4.7 MPa，随后油压呈现下降趋势至于4.5 MPa，关闭电泵，油压在随后一个小时快速由4.5 MPa下降1.3 MPa左右，此后100分钟油压由1.3 MPa下降到0.7 MPa，下降速度减慢。由于该井油管管柱安装单流阀，分析认为A井油管存在漏失，且漏失部位在排气阀以下的油管部分。由于该井属于海上平台油井，检修管杆作业成本高，所以拟对该井进行生产制度调整控制油井漏失，保障油井较高水平生产。

3 憋套压控制油管漏失方法研究

3.1 憋套压控制油管漏失的基本原理

通过对电泵油井套管憋压，油管漏失点内外压力保持平衡，抑制该漏失点的漏失，电泵能使井液有效的举升到井口［2－3］。在憋套压过程中套压上升，电泵吸入口压力不变，电泵沉没度变低，影响泵效果，因此在憋套压过程中要保证电泵合理沉没度。

漏失点压力平衡方程为：

电泵吸入口压力为：

式中：ρ——井液密度，kg／m3；h——漏失点垂直深度，m；P摩——举升高程中摩擦做功损失的压力，MPa；g——重力加速度，m／s2；h1——电泵沉没度，h。

3.2 合适套压值的确定

为确定油井合适的套压值，控制油井管柱漏失，通过尝试憋不同套压值时，对油井生产效果进行综合对比，结果见表3。

表3 不同套压油井生产状况

由表3可知，随着套压值的升高，电泵沉没度呈现下降趋势，油压和液量均在套压为3 MPa时最高。为进一步优化套压值，在套压3～4 MPa之间加密憋压点进一步优选合适的套压值，以期达到最优的调控效果。具体调控效果见图3。

图3 油井液量与套压关系曲线

由图3看出，当憋套压值在1～3 MPa之间时，油井液量先缓慢上升。当憋套压在3.4 MPa时，液量达到峰值，为14.5 t·d－1，套压继续上升后油井液量呈现下降趋势。

3.3 分析与结论

当套压从较低的1 MPa逐步憋高到3.4 MPa的过程中，油井液量也逐步升高，结合方程（1）分析认为，在该阶段漏失点油管内部压力P油压＋ρgh＋P摩＞P套，在套压上升的过程中漏失点内外压力差逐步降低，漏失点漏失量减少，井口产液量呈现上升趋势。结合方程（2）分析认为，当套压逐步升高，在一定程度上会抑制油井供液，使电泵沉没度降低，但该套压上升阶段，电泵沉没度能维持在较高水平，没对电泵井正常抽吸产生较大影响。因此结合以上两方面的影响因素分析认为，在该套压上升阶段，套压上升对油井出液具有积极作用，油井液量呈现上升趋势。

当套压从3.4 MPa上升到4.0MPa的过程中，油井液量呈现逐步降低的趋势，结合方程（1）分析认为，在该阶段漏失点油管内部压力P油压＋ρgh＋P摩＜P套，在套压上升过程中，漏失点外内的压力差进一步加大，套管气从漏失点进入油管，影响油管内流体的流态，对油井井口出液量存在负面影响。结合方程（2）分析认为，在该套压上升阶段，套压上升值较大程度上抑制了油井供液，电泵沉没度降低到影响电泵正常抽吸的程度。由于以上两个方面的负面影响，在该套压上升阶段油井液量呈现下降趋势。

综合以上分析，该井油井套压控制在3.4 MPa左右时，既能较好地抑制油井漏失点漏失量，又能保障电泵具有较高的沉没度，能保证该管柱漏失油井维持在较好的工作状态工作。

［1］朱孝强，耿涛，王志超，等.海上油井安全阀液控系统卸压原因分析和措施建议［J］.国外油田工程，2004，20（4）：39－41.

［2］林和.管柱漏失的原因分析及治理措施［J］.试采技术，1992，13（4）：56－58.

［3］李青.用憋压曲线判断电泵井管柱漏失的方法［J］.大庆石油地质与开发，1989，6（2）：57－59.