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风城油田SAGD生产井管柱结构适应性分析

2014-03-22新疆油田公司风城油田作业区

油气田地面工程 2014年10期
关键词:生产井尾管动用

新疆油田公司风城油田作业区

风城油田SAGD生产井管柱结构适应性分析

杨军 朱峰 杨宇尧新疆油田公司风城油田作业区

SAGD试验区双水平井共分为三类:在循环预热阶段的井称为循环井;经过前期的循环预热后进入生产阶段,此时井的水平段靠上的一口将只用于注汽,称为注汽井(I井);靠下的一口将作为产油井,称为生产井(P井)。自喷生产时很容易汽窜,井底压力低于临界值,生产控制难度大,油井存在停喷可能。生产井以常规有杆泵举升为主体工艺,但生产一定时间后前端易汽窜,且水平井段后端温度呈下降趋势,动用程度逐渐降低。控液管柱及泵下接尾管可以抑制水平段前段汽窜,逐步改善水平段连通状况,是在一定条件下比较实用的管柱结构。

生产井;井下管柱;适应性;均匀动用

风城油田超稠油资源丰富,蒸汽辅助重力泄油技术是超稠油开发的一项前沿技术。

超稠油经过油层预热形成热连通后,上部注汽井注入蒸汽向上超覆在地层中形成蒸汽腔,蒸汽腔向上及侧向扩展,注入蒸汽与原油发生热交换,加热后的原油和蒸汽冷凝水在重力作用下泄流至下部生产井产出。

风城油田SAGD试验区双水平井共分为三类:在循环预热阶段的井称为循环井;经过前期的循环预热后进入生产阶段,此时井的水平段靠上的一口将只用于注汽,称之为注汽井(I井);靠下的一口将作为产油井,称为生产井(P井)。本文将对生产井(即P井)进行管柱研究。

1 生产井的四种管柱结构

1.1 自喷生产

1.2 常规转抽方式

泵抽方式生产,水平段产液不均匀,水平段后端动用程度低,前端点易突破,适用于水平段连通均匀高,连通段长的井。但是由于采油点位于水平段前端,长时间生产容易造成前端连通性更好或汽窜,后端动用程度逐渐变差。

1.3 泵下接尾管转抽方式

接尾管方式生产,筛管内流体经尾管流入抽油泵,然后举升至地面,尾管下至气窜位置后一段距离,可达到缓解气窜,提高水平段动用程度的目的。管柱结构相对简单,但尾管进入水平段长度较短、管径小,改善水平段动用程度效果有限,且流体在尾管内易产生压降,降低入泵处流体的Sub—Cool,从而出现闪蒸,影响泵效。该方式适用于水平段前端连通性好或前端汽窜的生产水平井。

1.4 悬挂内衬管转抽方式

水平段下入悬挂内衬管,适用于水平段前端连通性好或前端汽窜的生产水平井。蒸汽腔上方流体从水平段前端渗流至生产井井筒,沿控液管与筛管环空绕流至控液管管鞋位置进入控液管内,再流动至水平段前端,通过有杆泵将流体举升至地面。

2 现场应用

2.1自喷

风城SAGD试验区前期以自喷生产为主,生产控制难度大。图1为FHW104P井采用自喷生产方式的生产数据,生产时井口压力波动小,但油井产量波动大。为了提高水平井段利用率,减缓汽窜对生产影响,风城SAGD开发选用机抽生产方式,动液面高度更易控制,操作更平稳。结合管柱结构、连通特征,风城作业区实施3种转抽生产管柱方案:常规转抽、泵下接尾管入水平段与水平段悬挂衬管。

图1 SAGD试验区FHW104P井生产情况

2.2 常规转抽

常规转抽工艺适用于水平段连通均匀性好、连通段长的井。机抽方式生产稳定,可以根据井下液面变化合理调整抽油机参数;其次机抽生产可以降低生产时井组间操作压力,从而降低出液温度,提高蒸汽热利用率。但是由于采油点位于水平段前端,长时间生产易造成前端连通性更好或汽窜,后端动用程度逐渐变差。

以FHW201P井为例,由于FHW201P井的水平段连通段长,超过50%水平段,所以可以使用常规泵抽方式进行转SAGD生产开发。

FHW201P井前期开采效果较好,观察FHW201P井常规转抽后的井下温度曲线可看出,开采一段时间后其水平井段后段动用程度降低,如图2所示。由于FHW201P井没有采取控液工艺,导致FHW201P井产液温度高、汽量大,不利于调控。

图2 FHW201P井常规转抽后井下温度曲线

2.3 泵下接尾管入水平段

泵下接尾管工艺适合用于水平井A点附近具有局部汽窜特征的SAGD井,控液尾管下至汽窜位置后一段距离,达到缓解汽窜、提高动用均匀性的目的。

以FHW116P井为例,针对其管柱结构、连通状况及生产状况,对其采用了泵下接尾管入水平段的转抽方式,转抽后该井组生产情况如图3所示。由图3可以看出,FHW116P井接尾管转抽后日产液水平呈小幅度上升趋势,说明转抽后该井组取得了一定的效果。

图3 FHW116P井泵下接尾管后生产情况

2.4 水平段加入悬挂内衬管

水平段下入悬挂内衬管适用于水平段前端连通性好或前端汽窜的生产水平井。通过改变井下流体流向,可在SAGD水平井组间形成更加均衡的生产压差,同时沿水平段能够均匀加热油藏,降低产液温度。

如图4所示,FHW104P井的井下温度明显趋定。经综合考虑,采用单管泵抽并在水平段下入控液管柱进行生产,既能实现低压操作,提高蒸汽热利用率,又能很好地控制生产动态平衡,且水平段出液更均匀。

图4 FHW104P井控液管阶段井下温度

3 结语

(1)自喷生产时很容易汽窜,井底压力低于临界值,生产控制难度大,油井存在停喷可能。

(2)生产井以常规有杆泵举升为主体工艺,但生产一定时间后前端易汽窜,且水平井段后端温度呈下降趋势,动用程度逐渐降低。

(3)控液管柱及泵下接尾管可以抑制水平段前段汽窜,逐步改善水平段连通,是在一定条件下比较实用的管柱结构。

(栏目主持 杨军)

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.027

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