过渡带低产井间抽方法探索与实践

2014-01-25寇相军大庆油田有限责任公司第六采油厂

石油石化节能 2014年8期

寇相军（大庆油田有限责任公司第六采油厂）

喇嘛甸油田过渡带地区共有油水井657口，低产能抽油机井150余口，平均单井产液26.3 t/d，产量低、液面深，正常工作时，示功图显示“严重供液不足”，油井的排液能力远远大于供液能力，抽油泵的泵效很低。对一些用最小抽汲参数组合仍不能改善不合理供、排关系的井，实施间抽管理，可有效提高油井生产管理水平，节省大量生产用电，降低生产投入，并且可减少由于液面过深而引发杆、管断脱的概率，消除抽油泵“空磨”现象，降低机、泵、杆的损坏。因此，对低产能抽油机井实行间抽生产管理是一种节能降耗、提高生产管理水平的有效方法。

1 间抽方式

1.1 油井间抽生产的确定

理论上讲，确定油井的合理工作状态，主要根据油井地层的连通情况和周围水井的注水状况，结合油井流入、排出曲线（图1），找出供、采协调点m及相应状态下的合理流压Ph，再根据Ph制定相应的生产管理制度和抽汲参数。

通过油井流入流出曲线可以看出，随着流压的降低，油井产量逐步升高；当流压降至合理流压以下时，即使流压增幅ΔPh（ΔP=Ph-Po）很大，产量增幅ΔQ(ΔQ=Qh-Qo)也很小。说明此时油井的排液能力大于供液能力，呈现“供液不足”现象，抽油泵效率很低[1]。

图1 油井供排协调关系曲线

描述抽油泵泵效η的公式为

式中：

q——油井产液量，m3/d；

Q理——抽油泵理论排量，m3/d。

提高泵效的有效方法是增加地层产液量q，减少抽油泵理论排量Q理。对于过渡带低产井，由于地下连通状况所决定，想通过地层改造来实现大幅增产的可能性不大。只有通过降低Q理值，才能有效提高泵效η。若降低Q理值，地面生产管理中，首先考虑调小参数；如果该井没有调小余地，或调小后供、排关系仍不能改善，就要考虑对该井进行间抽管理。

1.2 间抽时间的合理确定

通过对部分低产能抽油机井实施间抽生产管理，对抽油机井液面、产量进行全面监测。

以7-2977井为例，将关井恢复曲线、起抽后液面变化曲线和量油曲线对照时间坐标观察发现：油井关井24 h，液面恢复420m，而起抽后只用了5 h，液面降至1022m，下降了408m，说明地层的供液能力远远小于泵的排液能力。初期量油最高达30 t/d，5 h后很快降至12 t/d，6 h后降至9 t/d，由此可以确定该井每天合理的生产时间为5～6 h。

对于“严重供液不足”井，从抽油泵工作状态的变化情况也能确定合理的生产时间。

2 间抽井变化规律

2.1 间抽过程中产量的变化规律

起抽初期的产量并不是最高值，而在油、套压的观测中也未发现异常变化。假设：①由于关井后泵筒内液体处于静止，泵内温度相对较低，刚起抽时，液体的流动状态较差。随后地层液体逐渐流入井筒，温度逐渐升高，液体流动状态逐渐改变，抽油泵的抽汲状态有所改善，产量有所回升。②关井后井筒附近地层中的液体流入井筒的速度逐渐变慢，趋于静止。刚开井时，由于地下岩石中液体的渗流特性，井筒附近的能量补充缓慢、滞后，短期内出现“供不应求”的现象，从而导致这种结果。随着时间的推移，地层能量逐渐释放，供液能力有所增强[2]。对7-2977井量油曲线进行分析，在起抽初期3 h内，由于油套环形空间和井底附近的地层能量储存丰厚，供给泵筒的液体充足，抽油泵高效工作，这段时间为供液“充足段”；随后的3 h，由于油套环形空间和地层中井筒附近的能量储存快速释放，并且受连通性的限制，地层能量不能及时大量的补充，产量逐渐下降，渐渐出现供液不足的迹象，泵效降低，最后接近间抽前的水平，这段时间为“相对不足段”；随后产量、液面变化不大，相对稳定在间抽前的水平，呈现“严重供液不足”状态，这段时间为“严重不足段”。

在“充足段”和“相对不足段”，抽油泵在合理和准合理状态下工作，而在“严重不足段”，抽油泵在极不合理状态下工作。长期工作在这种状态下，将产生大量负效应。实施间抽生产就是缩短或消除抽油泵在“严重不足段”内的工作时间，让抽油泵在合理状态下工作。

2.2 间抽过程中电流及耗电的变化规律

由图2可知，开井初期，由于液面相对关井前变浅，举升高度变小，电流由正常时的39 A变为32 A，电动机耗电由正常时每小时6 kWh变为4.5 kWh，下降了1.5 kWh。由此表明，间抽生产中，不仅关井时节省大量电能，起抽后也能节省一部分电量。如图2所示，13：00时电流为40 A，14：00时变为35 A，电流发生较大变化，这主要是由于油井供液不足后，泵充不满，下行过程中固定阀不能及时打开所造成。随着“供液不足”程度的增大，电流逐渐减小。

图2 7-2977井起抽后电流变化曲线

3 间抽井实施效果

针对喇嘛甸油田67口实施间抽管理的抽油机井进行产量、耗电等情况监测对比。

3.1 间抽井产量变化情况

采用“单位时间累计计量法”：将有效生产时间内每小时的量油累计相加后除以24，就是间抽井每天的实际产量。对以下15口井间抽前后的产液量进行观测、对比，具体效果见表1。

表1 间抽井产量变化

通过观测和计算发现，在“严重供液不足”的低产能井上，实施合理的间抽管理制度，对油井产量没有太大影响。由表1可知，正常生产时10 t/d以下的井实施间抽，产液量不受影响；15 t/d以上的井产液量有一定影响，但也不能说这些井就不适合间抽，只是间抽时间的确定不合理，重新调整间抽时间和间抽方法，同样能取得预期效果。对于有些井间抽后产量反而增加，可以这样考虑：间抽后抽油泵的抽汲能力有了明显改善，泵效提高所造成；也可能由于间抽生产改变了地下液体的流动状态，变平稳渗流为波动渗流，地层导流能力有所改变而造成。

3.2 间抽井节电情况

对19口间抽井间抽前后耗电情况进行现场测试对比，停机时间8 h，生产时间16 h，对比表明节电效果明显，具体见表2。

表2 间抽井耗电变化

全天24 h内，起抽16 h，停8 h，停机时间占全天时间的1/3。24h生产平均单井日耗电366.2 kWh，间抽后日耗电231.5kWh，单井日节电134.7kWh，节电率为36.8%。以平均单井日节电134.7 kWh计算，34口井间抽全月节电13.739 4×104kWh，年节电164.87×104kWh。

试验期间只是针对间抽井在24 h内停抽了8 h，根据大部分井的实际情况，停抽时间可以继续延长至12 h、15 h或更长时间，节电效果将更加明显。试验表明，对低产井实施间抽管理，在不影响产量的情况下，可节约大量生产用电，经济效益相当可观。

4 间抽生产管理方法

与24 h常开生产井管理不同，由于间歇采油，油层、井筒、地面、集输等各个方面发生很大变化，必须对间抽井生产管理的相应环节作出适当调整。

间抽井同步测试可每月一次，由基层矿确定测试日期，测试当天需全天开井。

为了及时反映泵的工作状况，抽油机井示功图可采取周期性（4～5天）测试，测试时间应为当日停机前。

间抽时间不改变时，可每两月采用“累计计量法”监测一次产液量，作为标准产量，并记下起抽初期和关井之前两点的时间、产量，以便日后加以对照。正常每5 h量油一次，在起抽初期和停机前与“累计计量法”相同的时间内计量产量，并加以对照。无明显波动时，标准产量可继续延用；如发生明显波动，将重新采用“累计计量法”计量。

化验含水与电流可每天一次，但取样或测试时间应为停机前半小时内。

停抽后必须掺水保护管线，冬季寒冷，可将井口缠裹包严，或考虑采取电加热保温。