提高機采井合理區比例 降低開采能耗

孫東磊（大慶油田有限責任公司第五采油廠）

提高機采井合理區比例 降低開采能耗

孫東磊（大慶油田有限責任公司第五采油廠）

“十一五”以來，某油田X礦在機采井數迅速攀升、生產規模不斷擴大、能耗控制難度加大的情況下，積極采取技術措施，加強管理，機采能耗水平得到有效控制，節能效果顯著。具體生產中，油井在合理區運行，能耗會大大降低。動態控制圖在油田應用已經近20年，因其對抽油機的科學化管理，從宏觀到微觀及時掌握每口井生產動態情況，能發掘措施潛力，為分析油井不合理運行提供依據。

節能 合理區比例 機采井

1 現狀調查

1.1 控制圖各區井數分布情況

2010年下半年，全礦新井陸續投產，由于投產初期的產量及含水波動很大，使抽油機井合理區比例始終沒有達到指標要求的70%。2010年下半年新投產的三次井分布情況見表1。

表1 2010年5～12月份新投產三次井分布情況

2 非合理區井原因分析

2.1 參數偏小區

2.1.1 參環井量油誤差大

X礦2011年所投新井大部分為環井，采用示功圖法測量油量。新投產的油井初期壓力較高、示功圖形狀差，示功圖法測量油量不能準確反映井的生產水平。環井量油不僅對于低產井的液量波動無法發現，并且示功圖法測量油量受熱洗、泵況影響較大，示功圖圖形變化大會使計量的液量誤差變大。實際生產中發現，泵況良好的、示功圖為供液不足的油井在出現漏失的情況時，示功圖變胖變圓，計量出的產液量反而上升。目前生產中，由于降溫集輸造成部分井回壓升高、管線堵的現象，這就使有些井流壓升高，示功圖變形，這樣，計量出的產量誤差也會很大。通過對比發現,有些井調大參后產量變化不大.

在核實過程中，計量單井只有停掉同環的其他油井，得到的量油值才是較準確的，但這種情況在冬季很難實現，利用間抽、作業等停機時機核實量油。對于環井的產量，要結合示功圖、流壓及同一環其他井原有的產液量來綜合分析加以確定。

2.1.2 地面參數最大、泵徑匹配偏小

新投產的抽油機井，除4口低流壓井沖程未調到最大，其余所有井均以最大沖程生產。68口抽油機有18口在以地面最大參數生產，32口螺桿泵井有6口井沖速調到166轉。截至2009年11月底，流壓4.5 MPa以上的49口井有21口需要換大泵徑,泵況正常的新井的沖速均調到最大，但流壓仍然很高不能正常生產。換大泵徑需要油井作業,這就不能像調整地面參數那樣及時，要考慮指標、費用、注水調整等各項因素，利用檢泵時機逐步完成更換。

新井中螺桿泵的比例占了1/3，有部分螺桿泵井調大參時，沒有匹配的皮帶輪，需要加工或與廠家協調，這給調參帶來難度。

由于三次井所開采的油層均是非主力油層，在方案設計時，一般采用的為38mm或44 mm的泵徑，機型全部為6型。有1口井X8-30-S539，在投產后4個月進行了換大泵徑，由120mm換大到300mm，但流壓未見下降，泵效很高。通過幾個月的生產總體來看，由于預測產量與實際產量有一定差距，使有部分井泵徑匹配偏小，但這樣的井比例很小，一般換大泵后流壓會有所下降。

2.1.3 無上調參措施

新井中流壓高的井含水也高，有些高流壓井的參數是可以上調的，在可換大泵的21口井中就有7口井含水在93%以上。從節能降耗的角度出發，參數調整時，見表2，優先選擇含水在93%以下的井。在參數偏小區的井中有2口井的含水在98%以上，由于含水高、效益低、井數少，未采取措施。

對于高含水井，僅靠放大參數生產，只是增加了機采單耗。要待生產逐漸穩定，對環空、同位素等一系列資料全面分析，通過注水調整等其他措施使油井高效生產。

2.1.4 臨近熱洗周期

少數井臨近熱洗周期時，井筒內上部若有蠟結晶，聲波反射一個假的接箍波，會使流壓折算偏高[1]；從示功圖和電流對比分析看：載荷、電流上升，閥關不嚴和圖形肥大，流壓升高[2]。由于新投產井數多，使水泥車任務加大，使很多井熱洗不夠及時，造成結蠟嚴重、流壓升高、產量下降。對于新井的熱洗周期我們也在摸索，時時監測示功圖與流壓的變化，按時錄取電流，發現示功圖與電流變化較大時安排熱洗。2010年礦又增加了水泥車班組，保證了熱洗計劃的完成。

2.1.5 熱洗效果不好

新井本身由于產量低、排量低就不易熱洗，且又全部為環狀流程，而環狀流程的井回壓高，摻水熱洗壓力低洗不進去，容易造成熱洗不徹底，蠟排出不干凈的情況。這兩種因素測得的流壓偏高，易把這種情況判斷為泵況問題。

環井除環頭井外都需要水泥車洗井，我礦新井的投產時間多在6、7月份，多數井在10、11月份時就出現結蠟嚴重的現象；而很多回壓高的環井也需要水泥車熱洗；在10、11、12月份時由于溫度低，使管線結蠟更加明顯，水泥車又要沖洗管線。這就使水泥車熱洗工作量急驟加大，水泥車班組為完成計劃造成有時熱洗水溫不夠或水量不夠，就會使熱洗質量達不到要求，油井的流壓仍會很高，示功圖圖形不正常，使計產的結果還是不準確。并且，這些井很快又會結蠟，造成堵井、堵管線，給生產帶來很大難度，這部分井占問題井總數的11.1%。應重新安排熱洗計劃、加強水泥車熱洗質量管理、增加水泥車班組來解決這一問題。

2.1.6 閘門不嚴

新井中有些井的井口閘門有關不嚴的情況，不但這種情況不易發現，而且如果在錄取資料時不注意到，就會使資料有很大的誤差，比如流壓升高或憋泵時不起壓。但這一現象不僅出現在新井中，老井也同樣存在，要隨時發現，隨時維修。

2.2 參數偏大區

2.2.1 環井量油誤差大

環井量油除在合計量油時會把產量量高，也會存在把產量量低的現象，每口井的產液量本身就不會是恒定不變的，那么井數越多，誤差也就會越大。由于三次井有液量低、基數小的特點，2t或3t的液量波動對于泵效都有很大影響。所以，有些井在產量波動不大也會進入偏大區，要增加對非合理區油井產量的錄取次數來保證其準確性。

2.2.2 地面參數最小、泵徑匹配偏大

三次井所射的多為薄差油層，產量很低。新井中有11口井產液量小于3t，有22口井自投產至12月底未調大過參數，而流壓仍然很低。參數偏大區的15口井中，有3口井的參數已經最小，不但影響了合理區的比例，也對井的生產極為不利。其中有1口螺桿泵井已燒泵待作業，其余2口井抽油機在執行間抽生產。利用檢泵時機對泵徑進行調整使油井能夠正常生產。

新井中抽油機井調小沖速，沒有匹配的皮帶輪就會與其他井互換，如果不能互換就需要加工，使有些井調參不及時。

由于三次井所開采的均是非主力油層，產量低。方案設計時，泵徑盡量采用38mm或44 mm的螺桿泵，但有些螺桿泵井，投產至今產量都不高，偏大區里參數最小的井泵徑都為200mm，泵徑匹配偏大。

表2 2011年11月新井流壓及含水分布統計表

2.2.3 無壓裂、酸化措施

油井在投產初期產量和含水波動很大。由于壓裂、酸化的措施費用高，在采取措施前，要做好油井資料的錄取與分析工作，以保證方案的有效性。在油井產量穩定后進行，使措施達到理想效果。對于投產時間短的油井，不能盲目的采取措施。

2.2.4 測試計算有誤差

新投產的油井壓力高、氣體量大，這樣的油井如果不卸壓的話，測得的曲線會呈現出低流壓，通過示功圖和產液分析，才能發現問題。

2.2.5 低壓低產油層

由于新井所射的多為非主力油層，油層連通性差、產量很低，盡管以小參數在生產，但油層的供液能力仍不能滿足油井的生產。偏大區的井中有3口井平均日產液3.2t，平均日產油0.5 t，平均沉沒度22.9m。這部分井產量低、能耗高。螺桿泵井在低流壓生產時，對井下設備造成損壞。

3 制定對策

圍繞不在合理區的45口井，并從力之所及、有效性、經濟性、難易程度四個方面制定相應對策見表3。

表3 非合理區油井對策表

4 對策實施

4.1 環井產量

由于新井全部為環井，大部分井使用示功圖法計量油量由于示功圖形狀對用示功圖計量油井產量影響特別大，而示功圖圖形受熱洗、泵況變差等諸多因素的影響大，特別是泵況變差的井，由于圖形面積增大，產量計量偏高，誤差很大。當發現這種計量偏差大的井時，就會把同環井停掉，單獨計量這口井產量。但要想每一次計量油量都把同環的其他井停機，這是不現實的，特別是在冬季生產中。所以，對于示功圖與產量不符的井，在核實時盡量利用同環其他井作業、保養、間抽停機的時間，把資料不清的新井的產量進行重新核實。

2011年6月，在停機不受季節影響時，把資料中產量相矛盾的新井進行停機計量。對于2010年將要投產的三次井，采油隊在新井投產前核實量油，把所要連環的每一口井均進行逐井停機計量油量，從而減小了新井產量上的誤差。

通過對策實施，2010年5～9月，對近651口新井進行了停機核實量油，使新井的產量誤差均在3t以內，杜絕了產量與示功圖、流壓變化不符的現象。

4.2 熱洗效果

對于新井，按時錄取電流，隨時觀察電流與示功圖載荷的變化，摸索新井的熱洗周期。在每月月底分析上月的示功圖流壓，結合電流、產量，把有問題的井制定一個熱洗計劃，由采油隊熱洗工專門負責熱洗工作。

通過對熱洗計劃、質量加強管理，避免了由于熱洗不徹底而使流壓偏高、泵況變差的現象發生。同時，這5口井的熱洗周期延長了20d，減少了熱洗次數，很好地起到了節能降耗的效果。

4.3 實施間抽

2011年，根據部分單井低產液、低沉沒度、較高含水的實際，分7個階段對388口井實施間抽。新井中參數已調到最小但仍在偏大區的井有3口井,長期低壓低產的有3口井，對于這樣的抽油機井先執行間抽生產，以最快的方法提高有效時率，減少了桿、管偏磨，在逐步生產中再實施上產措施。

執行間抽的有3口井，平均日產液3.3t，日產油0.3t，平均流壓2.2MPa，平均日消耗功率35.12 k W。這3口井月生產天數平均由30d降到10d，月減少抽油機無效運轉天數60d，平均月節約電能2.1×103k W h。通過對策實施，3口井全部進入合理區生產。

4.4 實施調參數、換泵、壓裂、酸化措施

新井中高流壓的井，通過調換皮帶及皮帶輪，共上調參數5口井，日增油10.2t，日增油1.1t，流壓下降1.83MPa，使這部分井進入了合理區生產。

對于地面參數最大的新井，在泵況變差時采用檢、換泵同時進行，共換大泵4口井。通過換大泵，調小了地面參數，也減少了對油桿、油管的磨損。

對地面參數已經最小，產量和流壓仍然很低的螺桿泵井，由于其設備的特性不適宜間抽生產，對其周圍水井進行酸化、壓裂措施，增產增注效果明顯，但由于實施時間較短，收效情況還不明顯。

單井在上調參、換大泵后，日產液和日產油增加，并降低了流壓，效果穩定近2個月，累計增油達到426t，取得了很顯著的效果見圖1、圖2。

5 效果

2011年新投產能井236口，隨著措施的逐步實施，不但2010年投產的三次井的合理區比例有大幅上升，全礦機采井合理區比例與去年相比也有大幅上升。

5.1目標

由于措施陸續實施，效果也逐漸表現出來，到7月底新井合理區比率已經由原來的55%上升到72%,提前并遠遠超過指標要求見圖3。

5.2 經濟效益

通過有效措施，提高了油井熱洗的質量，延長了熱洗周期，與去年相比，少洗井27井次，按單井日產油1.0t，扣產2d計算，少影響原油54 t，獲益10.8×104元；減少作業3井次，每口井作業費2.5×104元，共7.5×104元；間抽井一年節約資金2.5×104元。扣除壓裂、補孔、堵水、換泵等增產措施成本費約230×104元，增油純獲益191×104元；經濟效益合計為211.8×104元。

6 存在問題

1）全礦環狀流程井不斷增加，管線回壓高、易堵井，平時熱洗、量油、測試時錄取資料有很大難度，給分析造成障礙。

2）隨著加密井投產，全礦井數不斷增加，且低壓低產井比例大，熱洗工作量不斷加大，熱洗質量不易保持。

3）由于間抽及熱洗的影響，使測試符合率低，復測井數多，測試難度大。

7 小結

1）總結出一套行之有效的熱洗管理方法，有效地阻止了流壓錯誤率和熱洗不徹底造成的假流壓現象的出現。

2）由于配置參數合理，確保了抽油設備的性能良好，減少了因參數偏大造成的地下桿管偏磨現象的發生。減少了地面更換抽油配件的數量。

3）在現場量油、憋泵、測試，技能方面得到了提升，對泵況分析判斷準確率全部達到90%及以上。

[1]萬仁溥.采油工程手冊[M].北京:石油工業出版社,2000.11-12.

[2]崔振華,劉元虎.機械采油系統工程[M].北京:石油工業出版社,1998.14-15.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.05.014

孫東磊，1995年畢業于大慶油田采油五廠技工學校，現在大慶油田有限責任公司第五采油廠第一油礦八區二隊從事管理工作，E-mail：lqiuyun@163.com，地址：黑龍江省大慶市第五采油廠第一油八區二隊，163513。

2012-02-03）