間抽井無線監(jiān)測控制技術(shù)應(yīng)用

許萬利（大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠）

間抽井無線監(jiān)測控制技術(shù)應(yīng)用

許萬利（大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠）

間抽井無線監(jiān)測控制技術(shù)是利用液面連續(xù)監(jiān)測技術(shù)對油井液位進(jìn)行實時、連續(xù)監(jiān)測，根據(jù)動液面的變化規(guī)律，利用遠(yuǎn)程終端服務(wù)器對油井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程處理，確定油井的合理運(yùn)行周期，并對控制箱發(fā)出指令，實現(xiàn)油井遠(yuǎn)程自動啟?？刂?。該技術(shù)能夠科學(xué)合理地制定出油井的間抽制度，保證間抽井的實施效果，改善低產(chǎn)井供采關(guān)系，減小對產(chǎn)量的影響，最終達(dá)到降低舉升能耗的目的。

間抽 液面 無線 監(jiān)測

1 引言

葡萄花油田屬于低滲透油田，隨著油田的不斷開發(fā)，地層供液能力變差，在生產(chǎn)中出現(xiàn)了低流壓、低泵效、供液不足的低產(chǎn)油井，對這部分井采取間歇抽油生產(chǎn)方式是一種有效的治理辦法。通過間抽的方式可以有效恢復(fù)液面，改善油井供液能力，縮短抽油機(jī)運(yùn)行時間，減少設(shè)備無效磨損，提高油井開發(fā)效益。但是，由于間抽需要一段時間的液面恢復(fù)，在此過程中，井筒壓力升高，造成井筒和地層間壓差的減小和地層滲流量的減小。如何使抽油機(jī)井既能在高效狀態(tài)下運(yùn)行，同時又盡可能地發(fā)揮地層潛力，實現(xiàn)“高效、高產(chǎn)”的目的，是確定合理間抽時間必須要解決的問題。目前，各采油單位在油井間抽制度的確定上，通常是由技術(shù)人員根據(jù)以往的生產(chǎn)數(shù)據(jù)制定的，為了便于生產(chǎn)管理，大部分井都是采用統(tǒng)一、固定的間抽模式，很難與井下實際情況相符。由于各采油單位所處區(qū)塊的地層條件差異較大，每口油井的供液能力不同，液面下降和恢復(fù)速度也不一樣。因此，現(xiàn)有的間抽制度無法保證間抽井的合理供采關(guān)系，影響油井產(chǎn)量。同時，人工手動控制間抽時間，還存在控制精度低、工作量大等缺點(diǎn)。針對這一問題，研究間抽井無線監(jiān)測控制技術(shù)，通過對油井液面進(jìn)行實時監(jiān)測來確定油井合理啟停時間、控制抽油機(jī)自動啟停，以改善油井的合理供排關(guān)系。

2 間抽制度確定方法

目前，油田上主要采用液面恢復(fù)法來確定間抽井的合理工作制度。眾所周知，在大多數(shù)情況下，流體在地層中的滲流遵循沃格爾方程[1]，沃格爾方程為：

式中：

q——流壓為Pwf時的地層滲流流量，t/d；

qmax——流壓為0時地層滲流量，近似可看作

油井連續(xù)生產(chǎn)時的產(chǎn)量，t/d；

po——當(dāng)液面恢復(fù)到井口時的井底流壓，MPa；——平均地層壓力，MPa。

根據(jù)公式即可畫出地層滲流量隨時間變化的曲線。以油井關(guān)井為例，開始時沉沒度迅速恢復(fù)，之后恢復(fù)幅度越來越小，此時曲線中出現(xiàn)的拐點(diǎn)即為開井時間，反之即為停井時間，見圖1。

3 間抽井無線監(jiān)測控制技術(shù)

間抽井無線監(jiān)測控制技術(shù)是通過在井口安裝液面連續(xù)監(jiān)測設(shè)備來對油井液面進(jìn)行連續(xù)跟蹤，并將跟蹤數(shù)據(jù)通過G PRS無線網(wǎng)絡(luò)傳送給遠(yuǎn)程終端服務(wù)器，遠(yuǎn)程終端服務(wù)器對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)比對、分析、計算，得出油井合理啟停時間，并發(fā)出指令控制抽油機(jī)自動啟停。無線網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)流程見圖2。

液面連續(xù)監(jiān)測裝置是采用微型氣泵作為內(nèi)爆聲源，見圖3。當(dāng)套管沒有壓力或者壓力低于0.2MPa時，采集空氣作為測量聲源；當(dāng)套管壓力高于0.2 MPa時，采集套管氣作為測量聲源。液面連續(xù)監(jiān)測裝置安裝在油井井口上，它是通過單片機(jī)實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，使系統(tǒng)實時和監(jiān)控中心保持通信。一旦收到指令或到達(dá)設(shè)定時間，系統(tǒng)即按設(shè)定的參數(shù)啟動液面測量裝置進(jìn)行測量，同時回波檢測系統(tǒng)開始工作，并把采集的結(jié)果存儲到記憶芯片中，測量完畢，啟動數(shù)據(jù)發(fā)送程序，把采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心在收到采集的數(shù)據(jù)后進(jìn)行存儲、處理分析，最后得到油井液面數(shù)據(jù)。

液面連續(xù)監(jiān)測裝置可以實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測的最高頻次為5 min-1，通過對采集到的液面連續(xù)變化數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)比對、計算，提高液面監(jiān)測識別準(zhǔn)確率，同時解決常規(guī)測試裝置因槍彈發(fā)生式聲源無法自動裝填和高壓氣瓶需要定期更換的難題，實現(xiàn)液面的連續(xù)監(jiān)測。

4 現(xiàn)場應(yīng)用

現(xiàn)場試驗6口井。以1#井為例：

在1#井上，利用金石測試儀與液面連續(xù)監(jiān)測裝置進(jìn)行測試數(shù)據(jù)對比，見圖4，液面變化趨勢基本一致，說明該裝置測試數(shù)據(jù)符合油田測試需求。

經(jīng)過間抽井無線監(jiān)測控制技術(shù)對1#井液面變化情況進(jìn)行測試、計算，確定該井的液面恢復(fù)速度為13m/h，液面下降速度為25 m/h，從而確定該井的合理間抽周期為停井48h啟抽30h。跟蹤對比試驗前后生產(chǎn)情況，1#井平均月增油0.3t，產(chǎn)油量穩(wěn)定，日節(jié)電71.22k W h。

5 結(jié)論及認(rèn)識

1）在保證產(chǎn)液量不降的前提下，通過間抽井無線監(jiān)測控制技術(shù)對產(chǎn)量低、泵效低、連續(xù)生產(chǎn)時井底流壓低于合理流壓的油井進(jìn)行遠(yuǎn)程自動控制，并在一定程度上解決空抽對設(shè)備帶來的危害，降低油井舉升能耗。

2）氣爆脈沖聲源解決了槍彈式聲源無法自動裝填和高壓氣瓶需要定期更換的難題，使連續(xù)自動液面測量成為可能。

[1]劉合.高甲善.王雪艷.關(guān)于抽油機(jī)井合理間抽制度的研究[J].石油鉆采工藝,2000,22(1):2-3.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.05.012

許萬利，2004年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，工程師，從事采油工程工作，E-mail：xuwanli@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶市大同區(qū)第七采油廠工程技術(shù)大隊，163517。

2011-12-22）