油田舉升工藝分析與優化策略探究

石健 張紅 李楠 劉暢

摘 要：采油井與注水井協同生產優化決策問題屬于短時間尺度整體優化問題，著重解決在當前油藏、地面條件下，如何優化生產工藝參數，挖掘油井生產潛力，實現高效生產優化管理。采油井與注水井協同生產優化決策應是注水開發油田生產精細管理最重要的內容之一。較好的油藏條件是舉升工藝優化，實現增油的物質基礎。由于區塊油層厚度大、層多、層薄，多數油井存在氣大、出砂現象，限制了舉升工藝優化的井數。通過分析區塊油水井對應關系，增加水井注水量，驅動剩余油。提高油井產液量，放大生產壓差，實現油井增油。

關鍵詞：油井；舉升方式；優化策略；效果分析

研究區塊為油田重要生產單元，埋深 1300-2500 米，為中低孔、低滲、水敏儲層，油藏類型為構造-巖性油藏，油品性質為普通稠油油藏。在舉升過程中面臨著油井偏磨、原油粘度大、泵效低等生產問題，嚴重制約了該區塊的高效生產。

1 舉升工藝主要存在問題

油田開發生產系統是一個復雜、動態、開放式系統，其整體生產優化問題是一個多對象、多維度、多時間尺度優化問題。研究的對象有油藏、采油井、注水/注氣井、地面集輸管網、注水管網等主體構成子系統，部分還需要研究配套的供電/供水、鉆井或井下作業施工、資金等輔助系統。研究的目的是制定油氣田開發生產方案，優化井網部署、優化注水采油方案、優化井筒及地面管網工藝參數、優化措施作業方案等。

（1）油田平均泵掛為1600m，由于油品性質較差，原油粘度大，造成抽油桿上下行載荷差異大，易造成抽油桿疲勞斷脫，嚴重會造成光桿不同步，造成抽油桿下行緩慢；停井后啟動載荷大，易損壞抽油機和抽油桿。（2）油層平均原始壓力系數為0.96，為低滲透油藏，所有井投產均為壓裂投產，供液能力較差，壓裂后地層反吐壓裂砂，有造成泵卡風險。（3）該區塊為一般稠油油藏，造成油井在舉升工藝過程易形成撓曲偏磨，隨著開發時間的延長，區塊含水率不斷上升，造成原油乳化、含水升高，特別是近幾年由于受征地影響，新井均利用老井場或者采用平臺井，油井偏磨加劇，因桿管偏磨的檢泵由原來的 25%上升至 42%，嚴重影響該區塊檢泵周期。（4）由于原油粘度大，流動性差，地層供液能力較差，造成沖程損失大、抽油泵充滿系數低等問題，影響油井產能。

2 舉升工藝優化方案

目前該區塊舉升工藝主要采用抽油機-有桿泵方式，抽油機主要為 10 型抽油機，部分井為 12 型抽油機。抽油泵以直徑38mm-57mm 泄油泵為主。針對油田舉升工藝面臨生產問題提出以下解決方案。一是采用油管電加熱技術。該技術是利用電流通過油管及套管，加熱油管內流體，達到降低原油粘度、緩解油井結蠟的目的，該技術的使用對于緩解抽油桿撓曲偏磨，抽油桿沖程損失大效果良好。由于油田為中-強水敏油藏，采用油管斷加熱技術可以防止頻繁熱洗造成的地層污染減產的問題。油管電加熱技術在油田累計實施近 30 井次，對于降低抽油機負荷效果顯著，平均單井抽油機最大載荷下降 14KN，最小載荷上升 7KN，延長油井檢泵周期近 200 天。該技術的應用可以有效緩解撓曲偏磨，解決了抽油桿不同步問題，避免了熱洗造成的地層污染和返排占產，可以有效提高油井泵效。二是配套使用防偏磨配套措施。針對井斜造成的桿管偏磨，計劃采用抽油桿防偏磨技術。由于油田為稠油油藏，

過多下入抽油桿扶正器易造成抽油桿上下行阻力變大，抽油桿疲勞斷脫，泵效低等問題。因此我們對偏磨井段較短的油井采用自旋式注塑扶正器，其具有耐磨、使用壽命長、保護油管的優勢；針對偏磨井段長的油井建議采用鋼制連續抽油桿。鋼制連續抽油桿無接箍，抽油桿強度大，可以有效緩解油井偏磨，延長油井檢泵周期；鋼制連續抽油桿無接箍，上下行阻力下，特別是在稠油井和原油乳化井中沖層損失小，可以有效提高泵效；抽油桿強度大，可以有效避免抽油桿疲勞斷脫問題；自帶加重桿設計，可以有效避免油井撓曲偏磨。三是優化舉升工藝方案。針對該區塊均為壓裂投產的現狀，壓裂后第一次投產均采用割縫篩管，可以有效避免因壓裂受地層吐砂造成抽油泵卡泵、磨損問題，正常生產一段時候后更換為大眼篩管，保證油流通道，減小篩管對油井產量的影響。針對該區塊油井撓曲嚴重問題，在該區塊油藏開展加重桿設計，有效避免因撓曲造成的桿管偏磨現象。針對該區塊上下行載荷差距大，易造成油管疲勞脫落，進一步提高該油管配比安全系數，由原來的2000m 后加下加厚油管調整為1800m 加下加厚油管，實施后未發生井口油管脫落現象。針對油層供液能力較差的問題，油井泵掛絲堵位置在主力生產油層頂上50m，可以有效挖掘油井產能的同時避免油井地層出砂造成砂埋管柱的問題；壓裂生產一段時間后，泵掛可以加深至油藏中深位置，進一步挖掘油井產能。四是加強生產管理制度。針對該區塊采用長沖層、慢沖次測工作制度；優化油管電加熱加熱制度，形成一井一策的加熱制度，在保證油井正常生產的前提下進一步節約生產成本。建議在該區塊推廣使用油管電加熱技術解決油井撓曲偏磨；油稠造成的疲勞斷脫、光桿不同步、泵效低等問題。偏磨井根據井況不同采用不同的偏磨配套措施。在資金允許的情況下，該區塊適用鋼制連續抽油桿配套油管電加熱技術，預計可以使該區塊平均檢泵周期達到 1000 天以上。

3 結論

針對油田面臨的地層水敏嚴重、供液能力差、原油粘度大、桿管偏磨嚴重、泵效低等生產問題。建議在該區塊推廣使用油管電加熱技術和防偏磨配套措施，并用合理的生產管理制度按保證該區塊油井高效生產。

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