超稠油（稠油）地区示功图研究

谭光兴

摘 要：2012年油田开展“四化”建设，信息中心作为信息化提升主力，不断开展各项技术攻关研究。在充分进行室内实验研究的基础上，针对超稠油（稠油）地区功图计产，进行了研发和先导试验，在多次试验的基础上，自主开发了一套应用系统，通过反复深入的现场试验，在生产应用中取得较好的效果。

关键词：稠油；高原机；缓下；死点开关；功图；对比；遥信；变频；RTU

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07. 204

1 引言

2014年计划部门在编制《乐安油田草13块沙四段薄互层稠油油藏水驱转热采开发调整工程可行性研究报告》时，油田和采油厂领导要求在稠油地区开展油井示功图论证，在此基础上结合总部提出的探索走“油公司”发展之路，通过探索老区“四化”建设管理模式，形成具有胜利特色的“四化”管理模式，因此开展特、超稠油、深层低渗稠油区块示功图测试工艺的探索研究，为今后稠油地区油井示功图计量方法探索一条可行性经验。

2 超稠油（稠油）示功图研究方向

2.1 寻找解决稠油井光杆缓下可行方案

2.1.1 地质条件及机采方式

草古1地区：地层条件下（40℃）原油粘度70458～138442 mPa·s，凝固点15～29 ℃，属超稠油～特超稠油油油藏。

草20地区：原油密度0.9671～0.9934g/cm3，原油粘度（50℃）10000～30000mPa.s，原油凝固点-11～12℃，含硫1.14%～1.94%。

草13地区：沙四段地面原油密度0.90-0.97g/cm3，原油粘度100-9000mpa.s，原油凝固点9℃，含蜡量7-11%。平面、纵向原油粘度差异大，粘温特征明显。

机型采用700型皮带机，单台抽油机功率30KW，电压380V，井筒降粘采用智能中频电加热或热水循环加热方式，加热功率60KW。

2.1.2 光杆缓下带来的危害

（1）砸坏载荷传感器；（2）悬绳器断脱；（3）皮带断脱；（4）对油井平衡块造成冲击；（5）损害泵筒；（6）冲击时造成电机过载。

2.1.3 稠油井解决光杆缓下方案

稀油地区油井在上下冲程时光杆速度均匀往复，功图形状较理想，但在稠油井和结蜡的油井光杆往往下冲程较慢，普通变频无法实现上下冲程分别调参，只能牺牲冲次，解决缓下。

在稠油井和结蜡的油井上，为了保证生产中油井冲次不变，而且还要实现上下冲程不同速度，避免光杆缓下造成的设备损坏和消除安全生产隐患，采用上下冲程变频分别调参方案，解决缓下。

2.2 研究制定高原机和游梁机示功图实施方案

针对游梁机和高原机稠油井出现的光杆缓下，采取不同的解决方案。

采用上下死点开关方式确定上下冲程死点位置，实现上下冲程分别调参。采用不同的安装方式解决游梁机和皮带机死点开关安装。

游梁机由于好安装采用支座两侧安装死点开关，检测上下死点位置。

皮带机安装死点开关在上齿轮门内，检测高原机上下死点位置。

目前集中功图测量方案对比（见表1）。

功图传输方案：草桥地区由于没有进行四化改造，网络还不健全，目前传输方案：借助单拉井视频监控等已建无线网桥链路，利用近距离网桥在油井上安装调试灵活的特点，实现功图等远传，进入采油厂简易生产指挥平台。

2.3 制定解决稠油井缓下调参方案

稠油地区特别是超稠油井，普通方式实现功图计量难度较大，经常出现功图失效故障，究其原因是因为油稠缓下造成功图载荷冲击损坏。

在草古一、草20和草13地区结合井筒空心杆和循环水电加热手段，采用变频控制上下死点分别调参方案，实现稠油地区功图计产和诊断，从根本上解决光杆缓下无法功图测量问题。

例如：草古101-平12井上冲程30Hz 下冲程5Hz 冲次0.27；草古101-平10：上行45Hz 下行11.5Hz 冲次0.64；功图如（图1）：

上下冲程频率调节可以在井场利用手操器就地设置，也可以在指挥中心利用SCADA系统远程分别设置上下行频率，实现远程管控。

2.4 跟踪对比稠油井示功图计产液量

选取4口井对比：测试情况与人工测试基本吻合：草古101-平10、草古101-平12、草20-平70、草20-平71。

3 取得成果

（1）采油四矿草20地区和草古101地区油井功图实时数据和标产情况如表2、表3所示。

草20和草古101地区绝大多数功图误差在10%以内，完全可以满足油井功图计产与诊断使用。

（2）目前在采油三矿9队草13块新井，针对光杆缓下油井采取改造双死点工艺，对 6口井进行改造，改造后解决缓下。数据如表4所示。

采油三矿草13地区实施功图 12口井，做功图对比和人工计量对比情况如图3。

功图对比：基本形状面积一致，人工和自动功图计产误差在10%以内。

地面标产：地面标产与功图计产误差较大，原因可能井 筒、凡尔有漏失或人工量油误差大造成。

地面标产与功图计量产量需要进一步比对，寻找误差点。

（3）调频后电机温升测试。采油三矿草13地区4口变频调参井电机温度进行跟踪，温升完全在安全范围内，因此普通异步电机实现上下冲程分别调参符合电机安全要求。

结论：草桥地区油井在解决光杆缓下工况后，实现上下冲程分别调参，功图测试结果较理想，可以作为油井计量与诊断使用。

地面井口桶标量油受粘度和压力影响与功图计产存在误差，需进一步改进量油工艺。

针对稠油地区井下凡尔关闭不严漏失情况，需工艺进一步配套，提高计产的准确性。

4 存在问题及下步打算

（1）草桥地区部分油井空心杆加热或水循环加热无法到达泵筒以下位置，加热效果不理想，一定程度导致光杆缓下。

（2）草13地区光杆缓下井在实行上下冲程分别调参后，如果冲次太高载荷较重会造成皮带经常断脱，需平衡冲次与载荷。

（3）如何将电加热工艺和稠油井光杆缓下配合，寻求最大限度的解决缓下问题和实现最佳节能点，今后主导方向。

（4）稠油地区更加需要安排专门技术人员监控功图和发现问题后的及时处置，提高管理人员新井远程管控和分析能力；

参考文献：

[1]刘文章.稠油热采工程技术[M].石油工业出版社，1996.

[2]胡广杰.抽油机井实测示功图泵况诊断分析[M].石油工业出版社， 2008.