孫俊茹 楊武成
摘要:叢式井在近年來得到了快速的發展,本文通過分析叢式井抽油技術的特點和發展趨勢,闡述了叢式井抽油技術在新世紀油氣田開采中應用的優越性和必要性。
關鍵詞:叢式井;抽油機;發展趨勢
引言
隨著石油勘探和鉆井技術的日臻成熟,叢式井在近年來油氣田開采中的應用得到了快速的發展。叢式井抽油技術與過去的單井(或分散井)抽油技術相比較,具有節約鉆井成本、便于完井后油井的集中管理、減少集輸流程、節省人、財、物的投資等優點,是近年來油氣田開采常用和推廣的技術。
1 叢式井抽油技術的特點
叢式井是指在一個油氣開發井場或平臺上,同時鉆出若干口井甚至上百口井,各井的井口相距一般在2~6米,而各井井底則伸向不同方位、不同深度。叢式井抽油技術是指在石油開采中(甚至包括天然氣、瓦斯氣開采)充分利用叢式井的優勢,聯合叢式井鉆井技術、叢式井抽油機及其輔助設備技術、自動化控制技術、GPS通訊遠程控制技術等先進技術,使用一種先進的叢式井鉆采系統進行相應的油氣礦藏的開發技術。
叢式井抽油技術主要有下列優點:可滿足鉆井工程上某些特殊需要,如制服井噴的搶險井;可加快油氣田勘探開發速度,節約鉆井成本;有利于節約油田占用土地面積,更好的保護耕地和節約能源;便于完井后油井的集中管理,減少集輸流程,節省人、財、物的投資;等等。
叢式井抽油技術是在長期的油田開發實踐中逐步形成并成熟起來的。長慶油田和陜北油田所處的鄂爾多斯盆地特有的低滲透、特低滲油藏,限制了單井產量的提高。要實現油田的有效開發,節約征地費用、降低能耗、提高開發效益就成為一種必然的選擇。油田科技工作者以此為出發點,大膽探索,創造出了既能提高油田開發效益,又大量節約能耗、物耗和土地消耗的油田開發工藝技術,并得到了推廣應用,這就是叢式井抽油技術。
叢式井抽油技術最主要的優點是提高了原油產量和開發效益。多年來,科研人員先后研究并在叢式井組中應用了普通氣錨、塔式氣錨、螺旋氣錨、井下油氣分離器、偏心凡爾防氣泵、雙腔式防氣泵、承載環閥式防氣泵等防氣工具,有效解決了防蠟清蠟等一系列影響油田開發的問題,收到了理想效果。通過以上措施的綜合應用,使油井免修期平均達335天,抽油泵效平均達35%以上。
其次是節約了能源資源。針對叢式井組的特點,開展了地面流程簡化工藝技術的研究,探索出了節約能耗物耗的叢式井組雙管流程和小區塊串管流程,并且在通訊技術發展的基礎上,探索了遠程管理和控制抽油機的新技術。這樣,可以大幅縮減采油區、隊的資源消耗量,并提高了管理效能。
第三是叢式井抽油技術的推廣應用,大量節約了土地,為國家保護“18億畝耕地紅線”作出了貢獻。原來單個標準井場的面積為3畝,合并為一個井組后,每增加1口井,井場面積增加240平方米,按每口井增加1畝地計劃,每一個井組平均5口井,總計可節約土地面積折合為10畝。同時,還節省了用于修建道路的土地占用。
第四是為企業節約了大批費用。如節約了土地占用,也就節約了征地費用。據計算,按照以上計算口徑,僅減少井場占地一項,每個井組可節約征地費用21萬元。同時也可節約道路修建費用32萬元,搬遷費和鉆前施工費也因此而省下來。此外,叢式井組還可以節約集輸系統費用,井打在一起,勿需修建集輸系統,據計算每個井組可節約費用達48萬元。更重要的是,叢式井組可以減少勞動用工,從而長期節約工資性支出。雖然由于井場集中,造成鉆井位移增大和井深加大,也會帶來工程費用的增加,但兩者相抵,節約費用的效果仍然十分顯著。另外,叢式井抽油技術相對于單井抽油技術,也節約了輸電線路的投入,特別是在陜北油田更為明顯,分布在各個山頭的井場,僅輸電線路一項投入就幾乎占到總投入的1/4,因此采用叢式井抽油技術還可相對節約其輸電成本。
2 叢式井抽油技術的發展趨勢
由于叢式井抽油技術擁有相對于單井抽油技術的無可比擬的優點,因此,該技術從上世紀90年代開始,就被廣泛應用和推廣。近幾年來,叢式井抽油技術的發展趨勢主要表現在如下幾方面。
2.1 積極推廣采用先進的叢式井鉆井技術
如長慶油田近些年來開展了定向井優化設計及診斷技術、定向井抽油桿柱扶正防磨、清蠟防蠟、清垢防垢以及防氣等工藝技術的配套及叢式井組簡化地面流程技術的研究,使叢式井采油工藝水平得到了不斷地提高,滿足了長慶低滲透油田的開發的需要。另外,積極開展大井組定向井作業、平臺優化和井眼軌跡控制技術也是叢式井施工的核心技術,經過近年來重點科技攻關,該技術日趨完善,并在國內各大油田得到了推廣應用。
2.2 積極利用叢式井的優勢,推廣叢式井專用節能抽油機(系統)
叢式井鉆井完井技術已趨于完善,但是叢式井的機械采油技術仍然非常落后,至今還沒有一種可行的叢式井抽油機。如何充分利用叢式井井距小的特點,實現一臺電機拖動相鄰的多口油井同時采油,最大限度地滿足叢式井采油工藝需要,節約電力消耗,提高抽油機和抽油系統的使用壽命及抽油效率,國內外許多專家學者進行過深入的研究并且獲得了相關的成就。目前,國內在叢式井抽油機方面的專項技術已經有所突破,現在就需要盡快結合節能技術和新的叢式井抽油機技術,在叢式井抽油技術中大力推廣叢式井專用節能抽油機(系統)。
2.3 積極推廣遠程監管技術在叢式井油田中的應用
通過在叢式井抽油機的微電腦控制柜中加裝無線監測模塊,對抽油機常見故障停機、停電以及井場偷盜等異常情況實施遠程報警,對油井示功圖、回壓、溫度、電流、電壓、平衡率、耗電量、產液量及相應的油水所占比例等關鍵生產參數24小時連續監測、分析,使各級生產、管理人員隨時掌握采油井的設備工作狀況,以保證油井正常高效安全運行。
3 結語
建立能源資源節約型社會將成為我國長期堅持的基本國策。而作為能源生產企業,同時也作為耗能大戶,各個油氣開發和開采企業都在競相采用更加節能更加先進的采油技術,以提高采油效率、降低采油成本,而基于節能技術的叢式井抽油技術恰恰是目前來說最好的一個選擇。
參考文獻
[1]陳祖錫,葛云華,周煜輝.用叢式井開發油田的方案設計[J].石油鉆采工藝,1992(06).
[2]周家俊.油田產能建設與科技發展[J].國外油田工程,1995(03).
[3]方宏長,閻存章,周繼濤.油田開發設計方法[J].石油勘探與開發,1996(05).
[4]時剛.叢式井新法[J].國外油田工程,2000(01).
作者簡介:孫俊茹(1974-),女,陜西韓城人,本科,工程師,主要從事非標設計、機電產品開發等方面的研究工作。
楊武成(1976-),男,陜西韓城人,碩士,講師,主要從事CAD/CAM技術、計算機仿真和優化設計方面的教學、研究工作。