油井工作制度持續優化技術與應用效果評價

劉學棟+馮新永+吳娟

摘要：在油田開發過程中，油層條件的變化、注入端方案的調整、壓補堵措施的實施均可造成油井產液量及液面發生變化，勢必打亂油井原有正常的運行狀態，經常需要通過調整機采方式、抽汲參數來恢復油井的正常運行狀態，并對配套工藝技術進行優化設計，以提高油井系統效率，確保其高效運行。結合油田開發形勢的變化，開展工作制度及配套工藝技術的優化設計，確保了油井長期高效的運行。

關鍵詞：油井；工作制度；優化設計；系統效率；高效運行

油井科學合理的工作制度是確保其正常高效運行的必要條件。結合投產以來生產開發形勢的變化，通過開展一系列泵況診斷分析，適時采取了換大泵、轉換舉升方式等措施，并在開展上述措施的同時，對其配套工藝技術進行了優化設計，使得至今仍高效平穩運行。同時，結合對油井的優化分析，總結出機采井的合理工作方式，以科學指導油田油井的實際生產。

1基本生產情況

A井為油田一次加密油井，投產至 2016年 5 月，生產水平一直相對比較穩定，產液在 70～90 t/d 波動，液面在 600～ 900 m 波動。

2016年 6 月，油井液面在井口，出現抽不下去現象，根據現場診斷結果于 2016 年 7 月隨檢泵實施了換大泵措施（φ57 mm 換φ70 mm）；2016年 12月，油井大修后由于含水上升而采取堵水措施，根據堵后產量適時轉 GLB500 型螺桿泵生產。

2提高舉升能力

2.1措施前泵況診斷

油井液面一直在井口，泵效達83.8%，測試示功圖顯示為抽噴圖。現場抽壓 1 min 壓力上升至 3 MPa，且穩壓 15 min 壓力不降 ，同時抽壓功圖顯示正常；所以，診斷確定油井為產液量增加導致出現抽不下去的現象。

2.2注入量變化情況核實

為了找到A井產液量增加的原因，對注入端注入量的變化進行核實。與油井相連通的注水井有2口，其中，注入B井于 2009 年 12 月— 2016年 6 月間待大修，處于停注狀態，2016年 6 月大修開井后，對油井的注入量為 50 m3/d；注入C井于 2016年 6 月實施了壓裂措施，對油井注入量由壓裂前的 55 m3/d 增加壓裂后的 90 m3/d。2 口注入井對油井的注入量分別增加 55 m3/d 和 35 m3/d，合計增加注入量 85 m3/ d，增加 154.5%。由此可見，地層注入能力增強是導致產液量增加的直接原因。

2.3實施換大泵措施

根據A井地層注入能力的變化，及時調整油井工作制度，實施換大泵措施，以恢復油井的正常工作狀態。在實施過程中，優化工藝配套。在充分考慮供排關系的前提下，以“大泵徑、長沖程、低沖速”為設計原則。泵徑由φ57 mm 提高到φ70 mm，沖程調至最大3 m，沖速由9 min-1 下調至8 min-1，理論排量由99 t/d增加到133 t/d，增加34t/d；實際產液由83 t/d增加到102 t/d，增加19 t/d；泵效由83.8%下降到76.6%，下降7.2百分點。進行安全系數校核，實施桿、管合理匹配。抽油桿桿徑和管徑相應提高一個級別。其中，桿徑由 φ22 mm 增加到φ25 mm，增加 3 mm，最大載荷由372 kN 增加到 481 kN，增加 109 kN，相應安全系數增加 0.5；管徑由φ73 mm 增加到φ89 mm，增加16 mm，最大載荷由 329 kN 增加到 496 kN，增加 167 kN，安全系數增加 1.1；過流面積由 1357 mm2 增加到 2160 mm2，增加 803 mm2。開展桿柱運行頻次分析，實施參數優化。泵徑由φ57 mm 提高到φ70 mm，提高了 22.8%；沖速由 9 min-1 下調至 8 min-1，下降了 11.1%；檢泵周期由 457 d 延長至 521 d，延長 64 d，延長了 14.0%。

2.4 換大泵措施效果

根據開發形勢，及時調整油井供排關系，優化油井工作制度，并實施“增泵徑、降參數”的設計原則，有利于油井科學、合理和高效運行。油井實施換大泵措施后，產液由83 t/d增加到102 t/d，增加19 t/d；產油由1.4 t/d增加到3.8 t/d，增加2.4 t/d；液面由井口下降到 605 m，下降 609 m，增液有效期達 392 d，由于含水的變化增油有效期達 150 d；系統效率增加到 37.9%，較平均水平高 6.1 百分點。

3轉換舉升方式

A井于 2016年 11 月 進行大修，套銑至 731.65 m，下新套管 69 根，對扣深度 724.40 m。油井大修后，針對含水上升實施堵水措施，堵后預產為 40 t/d；同時，結合地面設備老化、維修難度大、維修頻次增加、成本增多、影響生產時率等問題，確定將其轉換成螺桿泵生產。在實施轉螺桿泵生產方案設計過程中，優化工藝配套。

3.1 合理設計泵型

針對轉速對偏磨的影響，采取“靠近上級”的選泵原則。根據地質提供的預產 40 t/d，泵型設計有 2 種方案：設計泵型為 GLB400，轉速應達到 116 r/min 方能滿足生產，且繼續上調參數空間較小；設計泵型為 GLB500，轉速需 93 r/min 即能滿足生產，且繼續上調參數空間較大。因此，設計采用第 2 套方案，不僅減緩桿管偏磨，而且留有較大的調整空間，可有效治理高沉沒度井。

3.2個性化布置扶正器

采取“下密上疏、大泵多小泵少”的扶正器布置方法，結合井眼軌跡，進行個性化設計。針對 GLB500 型泵、φ25 mm 桿徑，轉子以上 20 根每根設計 1 個，其余每 3 根設計 1 個。

3.3 設計應用等壁厚螺桿泵

等壁厚螺桿泵與常規螺桿泵對比，橡膠襯套厚度為 8 mm 均勻相等，提高了泵的工作穩定性；定子泵筒外觀呈雙螺旋曲線形狀，散熱性能較好，提高了螺桿泵的工作壽命；單級承壓能力 1.0 MPa 以上，提高了系統效率[3]。油井轉螺桿泵生產 212 d 后，發現產液由 41 t/d下降到 32 t/d，下降 22.0%；液面由 454 m 上升至 291 m，上升 35.9%；電流由 5 A 上升到 9 A，上升80%。針對產液下降、液面上升、電流上升的情況，立即開展了泵況診斷。現場抽壓 1 min 壓力上升至 3 MPa，穩壓 15 min 壓力不降，停機能穩住，且驅動桿有反向轉矩，結合生產參數確定為結蠟。及時采取洗井措施，洗井后恢復正常生產水平，目前已平穩運行 1401 d。優化油井工作制度，實施“大泵徑、低轉速”設計原則，有利于高效平穩運行。

參考文獻：

[1] 賀清松.抽油機井調參措施優化方法探討[J].內蒙古石油化工，2013，6（4）：22-24.endprint