乌尔逊油田低产井出液规律及间抽制度的研究

2016-02-05王传玉大庆油田有限责任公司海拉尔石油勘探开发指挥部

石油石化节能 2016年8期

王传玉（大庆油田有限责任公司海拉尔石油勘探开发指挥部）

王传玉（大庆油田有限责任公司海拉尔石油勘探开发指挥部）

乌尔逊油田属于“三低”油田，其固有的油藏特点，决定了油井低产，水井低注。随着油井产量下降，地层供液能力与抽油机井生产参数不匹配的矛盾日渐突出，一些井出现间歇出油、供液不足的现象，这部分井采取全天开采势必造成能源的浪费，而且也影响井下抽油泵的使用寿命。采取间抽是改善这种井泵工作状况和降低油田能耗的有效措施。针对乌尔逊油田低产井参数不匹配的矛盾，开展了低产井出液规律及其合理间抽制度的研究，并按照上述方法采取措施后，提高了低渗透油田生产效益，节约了油田生产成本。

乌尔逊油田；低产；出液规律；生产制度

1 低产井出液规律研究

1.1关井时地层产液量变化规律

油井关井后，井口产液量为零，但是地层中的流体仍然向井底流动。地层流出液体全部用于增加油套环空内的沉没度高度，由于沉没度的增加，井底压力逐渐增大，生产压差减小；因此，流入井筒的流量也逐渐减小，油套环空内沉没度高度随时间增加的幅度也越来越小。当井筒内压力场与地层压力达到平衡时，地层流体停止向井筒进液。根据物质平衡原理，关井期间，井底油层的出液量与井筒内使油套环空内沉没度上升的液量相等，且由于沉没度与关井时间呈指数关系变化规律，对于1口井而言，油套环空的截面积是常数。因此，通过上述分析可以得出，关井期间地层出液量与关井时间呈指数关系，即

式中：QGt——关井某时刻自地层流入井筒的瞬时液量，m3/h；

A——油套环空截面积，m2；

ΔHt——关井某时刻沉没度的变化值，m；

1.2开井时产液量变化规律

抽油机井开井生产阶段，井口产液量由两部分组成：自地层流入井筒的液量；抽汲过程中油套环空内排出的液量[1]。

1.2.1 开井时地层液进入井筒

油井开井时，在一定流压下，地层流体流入井筒的流量可以用沃格尔方程来描述，由于井底流压与油井沉没度存在线性关系，又可以用动液面与静液面高度关系来表示：

式中：Qt——地层流体流入井底的流量，t/d；

Qmax——井底流压为0时的最大产量，t/d；

H——油井动液面，m；

h——油井静液面，m；

Δt——时间差，h。

1.2.2 开井时油套环空排出液量

某一时间段内，油套环空出液量与沉没度下降值的液量相同。为了分析油套环空出液量的变化规律，在对乌尔逊油田不同排量且供液不足的17口井的生产示功图、动液面、产液量、系统效率等数据进行了连续监测，发现功图饱满度最低在17%、最高在43%，平均在27%时油井出现间歇性出液现象。以乌112-92井为例，通过监测连续示功图发现，沉没度降至22 m、示功图由饱满度变为36%时该井间歇性出液（图1）。油井间歇性出液后系统效率明显下降，供液不足前系统效率基本稳定[2]（表1）。

图1 乌112-92井示功图和沉没度下降曲线

表1 乌112-92井不同沉没度下产量及系统效率测试

根据17口井的供液不足和间歇性出液临界状态，确定了乌尔逊油田的转间抽及间抽制度的调整标准（表2）。可根据油井生产数据对照相应泵径、冲程、冲速及沉没度、有效冲程比标准进行制度优化调整。

2 间抽制度的确定

2.1合理生产流压

Petrobras根据油流Vogel方程和已知采液指数，从几何学角度导出油气水三相渗流时的IPR曲线计算公式。某一产液量qL下的流压pwf为

qL——流压为零时的最大产液量，m3/d；

pwf——生产流压，MPa；

JL——采液指数，m3/（d·MPa）；

qb——原始饱和压力下的产液量，m3/d；

pb——原始饱和压力，MPa；

qomax——流压为零时的最大产油量，m3/d；

fw——含水率，%；

Pwfmin——油井最低允许流动压力，MPa；

n——无因次系数。

根据推导出的油气水三相渗流时的油井流入动态方程，及给出的合理流压与饱和压力和地层压力之间的定量关系式，并结合乌33区块的平均地层压力 12.81 MPa，原始饱和压力 3.84 MPa，乌115-99井含水25.0%，测试流压3.63 MPa时产液量为1.08 m3/d；乌117-103井含水5.0%，测试流压2.67 MPa时产液量为1.74 m3/d。计算出JL分别为0.12 m3/（d·MPa）和0.17 m3/（d·MPa）。因此，根据公式（2）可以计算出这两口井不同流压下对应的产液量（表3）。