超稠油（稠油）地區(qū)示功圖研究

譚光興

摘 要：2012年油田開(kāi)展“四化”建設(shè)，信息中心作為信息化提升主力，不斷開(kāi)展各項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)研究。在充分進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)超稠油（稠油）地區(qū)功圖計(jì)產(chǎn)，進(jìn)行了研發(fā)和先導(dǎo)試驗(yàn)，在多次試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，自主開(kāi)發(fā)了一套應(yīng)用系統(tǒng)，通過(guò)反復(fù)深入的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，在生產(chǎn)應(yīng)用中取得較好的效果。

關(guān)鍵詞：稠油；高原機(jī)；緩下；死點(diǎn)開(kāi)關(guān)；功圖；對(duì)比；遙信；變頻；RTU

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07. 204

1 引言

2014年計(jì)劃部門在編制《樂(lè)安油田草13塊沙四段薄互層稠油油藏水驅(qū)轉(zhuǎn)熱采開(kāi)發(fā)調(diào)整工程可行性研究報(bào)告》時(shí)，油田和采油廠領(lǐng)導(dǎo)要求在稠油地區(qū)開(kāi)展油井示功圖論證，在此基礎(chǔ)上結(jié)合總部提出的探索走“油公司”發(fā)展之路，通過(guò)探索老區(qū)“四化”建設(shè)管理模式，形成具有勝利特色的“四化”管理模式，因此開(kāi)展特、超稠油、深層低滲稠油區(qū)塊示功圖測(cè)試工藝的探索研究，為今后稠油地區(qū)油井示功圖計(jì)量方法探索一條可行性經(jīng)驗(yàn)。

2 超稠油（稠油）示功圖研究方向

2.1 尋找解決稠油井光桿緩下可行方案

2.1.1 地質(zhì)條件及機(jī)采方式

草古1地區(qū)：地層條件下（40℃）原油粘度70458～138442 mPa·s，凝固點(diǎn)15～29 ℃，屬超稠油～特超稠油油油藏。

草20地區(qū)：原油密度0.9671～0.9934g/cm3，原油粘度（50℃）10000～30000mPa.s，原油凝固點(diǎn)-11～12℃，含硫1.14%～1.94%。

草13地區(qū)：沙四段地面原油密度0.90-0.97g/cm3，原油粘度100-9000mpa.s，原油凝固點(diǎn)9℃，含蠟量7-11%。平面、縱向原油粘度差異大，粘溫特征明顯。

機(jī)型采用700型皮帶機(jī)，單臺(tái)抽油機(jī)功率30KW，電壓380V，井筒降粘采用智能中頻電加熱或熱水循環(huán)加熱方式，加熱功率60KW。

2.1.2 光桿緩下帶來(lái)的危害

（1）砸壞載荷傳感器；（2）懸繩器斷脫；（3）皮帶斷脫；（4）對(duì)油井平衡塊造成沖擊；（5）損害泵筒；（6）沖擊時(shí)造成電機(jī)過(guò)載。

2.1.3 稠油井解決光桿緩下方案

稀油地區(qū)油井在上下沖程時(shí)光桿速度均勻往復(fù)，功圖形狀較理想，但在稠油井和結(jié)蠟的油井光桿往往下沖程較慢，普通變頻無(wú)法實(shí)現(xiàn)上下沖程分別調(diào)參，只能犧牲沖次，解決緩下。

在稠油井和結(jié)蠟的油井上，為了保證生產(chǎn)中油井沖次不變，而且還要實(shí)現(xiàn)上下沖程不同速度，避免光桿緩下造成的設(shè)備損壞和消除安全生產(chǎn)隱患，采用上下沖程變頻分別調(diào)參方案，解決緩下。

2.2 研究制定高原機(jī)和游梁機(jī)示功圖實(shí)施方案

針對(duì)游梁機(jī)和高原機(jī)稠油井出現(xiàn)的光桿緩下，采取不同的解決方案。

采用上下死點(diǎn)開(kāi)關(guān)方式確定上下沖程死點(diǎn)位置，實(shí)現(xiàn)上下沖程分別調(diào)參。采用不同的安裝方式解決游梁機(jī)和皮帶機(jī)死點(diǎn)開(kāi)關(guān)安裝。

游梁機(jī)由于好安裝采用支座兩側(cè)安裝死點(diǎn)開(kāi)關(guān)，檢測(cè)上下死點(diǎn)位置。

皮帶機(jī)安裝死點(diǎn)開(kāi)關(guān)在上齒輪門內(nèi)，檢測(cè)高原機(jī)上下死點(diǎn)位置。

目前集中功圖測(cè)量方案對(duì)比（見(jiàn)表1）。

功圖傳輸方案：草橋地區(qū)由于沒(méi)有進(jìn)行四化改造，網(wǎng)絡(luò)還不健全，目前傳輸方案：借助單拉井視頻監(jiān)控等已建無(wú)線網(wǎng)橋鏈路，利用近距離網(wǎng)橋在油井上安裝調(diào)試靈活的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)功圖等遠(yuǎn)傳，進(jìn)入采油廠簡(jiǎn)易生產(chǎn)指揮平臺(tái)。

2.3 制定解決稠油井緩下調(diào)參方案

稠油地區(qū)特別是超稠油井，普通方式實(shí)現(xiàn)功圖計(jì)量難度較大，經(jīng)常出現(xiàn)功圖失效故障，究其原因是因?yàn)橛统砭徬略斐晒D載荷沖擊損壞。

在草古一、草20和草13地區(qū)結(jié)合井筒空心桿和循環(huán)水電加熱手段，采用變頻控制上下死點(diǎn)分別調(diào)參方案，實(shí)現(xiàn)稠油地區(qū)功圖計(jì)產(chǎn)和診斷，從根本上解決光桿緩下無(wú)法功圖測(cè)量問(wèn)題。

例如：草古101-平12井上沖程30Hz 下沖程5Hz 沖次0.27；草古101-平10：上行45Hz 下行11.5Hz 沖次0.64；功圖如（圖1）：

上下沖程頻率調(diào)節(jié)可以在井場(chǎng)利用手操器就地設(shè)置，也可以在指揮中心利用SCADA系統(tǒng)遠(yuǎn)程分別設(shè)置上下行頻率，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管控。

2.4 跟蹤對(duì)比稠油井示功圖計(jì)產(chǎn)液量

選取4口井對(duì)比：測(cè)試情況與人工測(cè)試基本吻合：草古101-平10、草古101-平12、草20-平70、草20-平71。

3 取得成果

（1）采油四礦草20地區(qū)和草古101地區(qū)油井功圖實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和標(biāo)產(chǎn)情況如表2、表3所示。

草20和草古101地區(qū)絕大多數(shù)功圖誤差在10%以內(nèi)，完全可以滿足油井功圖計(jì)產(chǎn)與診斷使用。

（2）目前在采油三礦9隊(duì)草13塊新井，針對(duì)光桿緩下油井采取改造雙死點(diǎn)工藝，對(duì) 6口井進(jìn)行改造，改造后解決緩下。數(shù)據(jù)如表4所示。

采油三礦草13地區(qū)實(shí)施功圖 12口井，做功圖對(duì)比和人工計(jì)量對(duì)比情況如圖3。

功圖對(duì)比：基本形狀面積一致，人工和自動(dòng)功圖計(jì)產(chǎn)誤差在10%以內(nèi)。

地面標(biāo)產(chǎn)：地面標(biāo)產(chǎn)與功圖計(jì)產(chǎn)誤差較大，原因可能井 筒、凡爾有漏失或人工量油誤差大造成。

地面標(biāo)產(chǎn)與功圖計(jì)量產(chǎn)量需要進(jìn)一步比對(duì)，尋找誤差點(diǎn)。

（3）調(diào)頻后電機(jī)溫升測(cè)試。采油三礦草13地區(qū)4口變頻調(diào)參井電機(jī)溫度進(jìn)行跟蹤，溫升完全在安全范圍內(nèi)，因此普通異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)上下沖程分別調(diào)參符合電機(jī)安全要求。

結(jié)論：草橋地區(qū)油井在解決光桿緩下工況后，實(shí)現(xiàn)上下沖程分別調(diào)參，功圖測(cè)試結(jié)果較理想，可以作為油井計(jì)量與診斷使用。

地面井口桶標(biāo)量油受粘度和壓力影響與功圖計(jì)產(chǎn)存在誤差，需進(jìn)一步改進(jìn)量油工藝。

針對(duì)稠油地區(qū)井下凡爾關(guān)閉不嚴(yán)漏失情況，需工藝進(jìn)一步配套，提高計(jì)產(chǎn)的準(zhǔn)確性。

4 存在問(wèn)題及下步打算

（1）草橋地區(qū)部分油井空心桿加熱或水循環(huán)加熱無(wú)法到達(dá)泵筒以下位置，加熱效果不理想，一定程度導(dǎo)致光桿緩下。

（2）草13地區(qū)光桿緩下井在實(shí)行上下沖程分別調(diào)參后，如果沖次太高載荷較重會(huì)造成皮帶經(jīng)常斷脫，需平衡沖次與載荷。

（3）如何將電加熱工藝和稠油井光桿緩下配合，尋求最大限度的解決緩下問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)最佳節(jié)能點(diǎn)，今后主導(dǎo)方向。

（4）稠油地區(qū)更加需要安排專門技術(shù)人員監(jiān)控功圖和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后的及時(shí)處置，提高管理人員新井遠(yuǎn)程管控和分析能力；

參考文獻(xiàn)：

[1]劉文章.稠油熱采工程技術(shù)[M].石油工業(yè)出版社，1996.

[2]胡廣杰.抽油機(jī)井實(shí)測(cè)示功圖泵況診斷分析[M].石油工業(yè)出版社， 2008.