G1區抽油機井間抽制度摸索

熊小偉，韓利寶，崔雪琳，景文杰，崔文喆

（1.中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006；2.中國石油長慶油田分公司第三采氣廠，內蒙古鄂爾多斯 017399；3.中國石油長慶油田分公司第八采油廠，陜西延安 717600）

G1 區屬于典型的低滲透油藏，隨著油田開發進入中后期，地層供液能力逐漸變差，低產低效井（低產液量、低沉沒度、低泵效、低流壓）逐漸增多。G1 區主力油藏為三疊系長6，平均單井產液量1.71 m3/d，平均沖程2.0 m，平均沖次2.2 r/min，平均泵徑29.0 mm，平均泵效僅為29.8 %。長期供液不足會引起井下抽油泵空抽，抽油泵活塞和工作筒干磨，最終導致泵漏失或卡泵，從而縮短井下和地面設備的使用壽命，同時造成能源浪費。

在油田開發中，對嚴重供液不足井，間抽是一種非常有效的方法。由于低產低效井所處區塊地層供液能力不同，出液規律不同，導致每口抽油井的具體生產制度不同。因此，在保證油井產液量基本不變的前提下，合理的間抽制度對低產低效井的生產管理具有很現實的意義。

1 間抽技術原理

由注水開發低滲透油藏油井產量的變化規律可知，啟抽初期的油井產量并不是最高值[1-3]，一定時間后才到達高點（起抽時功圖不飽滿，一段時間后才變為飽滿），這主要是因為井筒儲集效應所導致。由于井筒中的流體具有彈性，井口開井效應傳至井底要經歷一定的時間Δt1，在這段時間內，產出的原油完全是由于井筒中受到壓縮的原油膨脹的結果，油藏中并無流體流入井內，即井底產量q2=0。只有當井口開井效應傳至井底，q2才由0 逐漸上升，再經過Δt2時間才達到開井時正常產量q1（見圖1）；即在Δt2這段時間產出的原油一部分是由于油藏中原油流入井筒的結果，而另一部分仍是由于井筒原油的彈性膨脹的結果。

圖1 油井啟抽后產液量變化曲線

當間開井停抽時，雖然井口產量q1立即變為0，但油藏中仍有流體繼續流入井筒內，即井底產量q2不為0，而是在Δt2的短時間內逐漸由q2下降至0（見圖2）。流體繼續流入井筒內的量可通過監測出動液面的變化結果計算出。

圖2 油井停抽后產液量變化曲線

在停井階段，地層繼續向井筒供液，油井的動液面開始上升，泵的沉沒度增大。至油井開抽時，動液面上升到一定高度，此時泵的充滿程度最好，泵效最高。當地層供液量和井筒儲存量之和與泵的有效排量達到平衡后，油井產液量達到穩定。而泵的有效排量和油井的生產制度密切相關。

2 間開制度確定

如何科學合理確定間抽井生產制度成為亟待解決的問題。G1 區已開發30 余年，逐步摸索出通過示功圖、動液面及產液量相結合的方法來確定間抽時間的方法[4-6]。

2.1 示功圖法

抽油井示功圖是由載荷隨位移的變化關系曲線所構成的封閉曲線，是分析抽油泵工作狀況的主要依據，也是日常分析、診斷油井運行情況的一項關鍵指標。當油井供液較好時，功圖比較飽滿；當供液能力小于采出能力時，液面下降，油井處于供液不足狀態。對于間歇出液井，若采用24 h 生產，大部分時間示功圖顯示嚴重供液不足，泵效較低。如依托現有數字化系統，對其示功圖進行跟蹤監測，僅根據功圖的飽滿度及采集時間就可掌握每口井具體出液規律，并制定出合理的間抽制度；對于泵充滿系數一直較低且無變化的井，很難找到最佳開停井時間，無法應用示功圖法，只能憑經驗判斷。

2.2 動液面監測法

由于油井產液量與井底流壓存在一定函數關系，而井底流壓又與動液面深度直接相關，因此只要保證動液面在合理的區間內，就能保證油井產液量基本不降。

在抽油機井工作參數（泵徑、沖程、沖次）一定的條件下，間抽井開井初期油井液面的下降速度較快，隨著油井工作時間的延長，液面的下降速度在逐漸降低，當液面降到一定程度后則變化不再明顯。如在泵充滿程度高、油井產液量高的區間為油井生產時間；反之，在泵效不斷變差，沉沒度下降速度也趨于變緩的區間為油井停井時間。

2.3 單井液量計量法

實施間開的最終目標是在有效開井周期內實現油井的產液量基本不降。為了充分核實間開前后油井產液量變化情況，在間開試驗期間每天需通過單井撬來準確計量每口井日產液量，同時進行連續跟蹤。若產液量下降，則適當延長開井時間。

3 試驗效果評價

3.1 選井

間開選井時遵循以下原則：（1）油層滲透性低、與周圍水井連通狀況較差，地層能量得不到有效補充的長期供液不足的低產低壓井；（2）現有設備條件下，參數無法進一步縮小或調小后仍然達不到供、采協調的氣影響嚴重的井；（3）產液量小于3 m3/d、泵效小于30 %的抽油機井；（4）單井具有計量流程，保證生產資料準確性和試驗效果分析。

3.2 現場試驗及效果

低產井間開制度優化現場試驗分為連抽穩定期、間開制度執行期和間開制度優化期三個階段[7-9]：（1）連抽穩定期。以所篩選出的低產試驗井為例，連續抽汲1周，且實施單量，并進行動液面測試，跟蹤示功圖與動液面等數據資料；（2）間開制度執行期。即利用示功圖法或動液面恢復曲線法來確定間開制度，并執行1 周，且對間開井進行單量；（3）間開制度優化期。對比油井間開前后的單量液量變化及收集的動液面、示功圖等基礎性數據資料的變化，不斷優化工作制度，直至對產量影響最小為止。

3.2.1 泵功圖法 G1 油藏數字化建設已覆蓋99 %以上，油井示功圖可實現10 min 自動化采集1 次，并可傳輸存儲于監控平臺。（1）初步篩選。利用平臺泵功圖疊加查看功能篩選出不同時間段功圖差異較大井；（2）識別間歇出液井。對于不同時間段功圖差異較大井可初步判斷為間歇出液井，初步確定出液高峰時間；（3）確定開井時間。確定高峰出液時間后，在保證該井開抽的狀態下觀察油井泵功圖變化情況，待泵功圖由飽滿到趨于正常供液不足且不再變化時停井，所持續的時間為開井時間。對于多次間歇出液井，適用此法確定開井時間；（4）確定停井時間。在保證該井開抽的狀態下，油井泵功圖由供液不足功圖至功圖變飽滿的時間為該井的停井時間。

現場試驗時以L1 井為例，油井啟抽后，在0～16 h時間內，泵功圖面積基本不再發生改變，而在16 h～24 h這一時間段為地層出液高峰期、功圖變飽滿，因此初步確定16 h～24 h 為開井時間。再次對16 h～24 h 油井泵功圖進行疊加，確定地層出液時間為17 h。油井于17 h開抽后，每10 min 觀察1 次泵功圖變化情況，待功圖變為供液不足時（約20 h）停抽。考慮現場管理、地層出液速度及對制度優化后，最終將油井間開制度定為6 h。油井間開前后產液由1.16 m3/d 上升為1.24 m3/d，產液量穩定（見圖3～圖5）。

圖3 0～24 h 油井疊加泵功圖

圖4 油井啟抽時泵功圖（17 h）

圖5 油井停抽時泵功圖（20 h）

3.2.2 動液面監測法 G1 油藏油井已配套數臺移動式動液面監測裝置，安裝后可用于實時監測油井動液面變化規律。現場試驗時將油井抽至供液不足后停抽，利用液面監測裝置每隔2 h 測1 次液面，且連續監測，依據關井時間與動液面深度繪制出液面上升恢復曲線。若曲線某一點開始逐漸平緩，出現拐點時，這一點對應時間是較合適的停抽延續時間，這時油井應啟抽。啟抽后，每隔2 h 測1 次液面，且連續監測，直到動液面下降速度變緩慢且降到泵吸入口附近，依據開井時間與動液面深度繪出液面下降曲線，確定間抽油井的停抽時間。停抽和啟抽時間為一個間抽周期。

試驗時以L2 井為研究對象，油井開抽至功圖顯示嚴重供液不足后停井，此時測得的液面值為1 478 m。當該井停抽15 h 時液面高度增速趨于平緩，此時油井開抽，開抽9 h 后液面下降趨于平緩，油井出液量明顯減少，故該井間開制度適合開9 h 停15 h。

在G1 油藏選擇10 口油井進行間抽與常開生產對比試驗，周期各為5 d。油井在5 d 常開時平均日產液1.15 m3、日產油0.72 t，在5 d 間抽后平均日產液量1.12 m3、日產油0.68 t。平均單井日生產時間卻減少了14 小時28 分，節電率58.2 %。

4 結論

對于不同的低產低效井應當結合抽油機井實際生產情況，通過示功圖、油井動液面的變化規律及油井產液量變化量三者相結合來制定個性化間抽制度。通過抽油井間抽制度的有效實施，保證了油井產液量不下降，又實現了節能增效的目的。

由于油井生產動態是變化的，下步建議開展智能間開技術試驗，通過跟蹤功圖、動液面、間開前后液量變化等數據，利用PLC 等硬件來實時調整間抽井工作制度。同時在單井井口安裝單流閥，防止間開井停抽時管線液體倒灌。