油井優(yōu)化與診斷系統(tǒng)研究及應(yīng)用

周兵（中國(guó)石油遼河油田分公司高升采油廠）

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油井優(yōu)化與診斷系統(tǒng)研究及應(yīng)用

周兵（中國(guó)石油遼河油田分公司高升采油廠）

隨著開(kāi)采時(shí)間的延長(zhǎng)，油井供液能力在不斷變化，配套生產(chǎn)參數(shù)不能及時(shí)調(diào)整，導(dǎo)致油井不能處于最合理的生產(chǎn)狀態(tài)下運(yùn)行。建立1套油井優(yōu)化與診斷系統(tǒng)，搭建信息化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，使各級(jí)管理者可以時(shí)時(shí)了解油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)信息。根據(jù)油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)信息分析油井生產(chǎn)情況，判定油井生產(chǎn)狀態(tài)，指導(dǎo)油井措施運(yùn)行，使得油井處于最佳生產(chǎn)狀態(tài)；減少無(wú)效措施的成本浪費(fèi)，提高油井產(chǎn)量和規(guī)模效益。

油井；優(yōu)化與診斷系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫(kù)；宏觀控制圖；模板；信息化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)；評(píng)價(jià)體系

高升采油廠采油作業(yè)1區(qū)共10座采油站，油井總井275口，開(kāi)井186口，開(kāi)發(fā)方式以稀油注水、稠油注汽為主。2013年由于油井供液能力在不斷變化，配套生產(chǎn)參數(shù)不能及時(shí)調(diào)整，造成油井出砂、偏磨、乳化等問(wèn)題日趨嚴(yán)重;部分油井由于措施不及時(shí)，導(dǎo)致油井泵管柱漏失、斷脫，使得油井維護(hù)類措施工作量增加149井次，影響產(chǎn)量4614 t。

1　現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的油井管理和分析主要基于油井示功圖、生產(chǎn)管理指標(biāo)等方式對(duì)油井工況進(jìn)行分析。由于以上分析方法是依靠技術(shù)管理人員人工分析，存在著分析工作量大，不同區(qū)塊、單元對(duì)油井工況分析的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、不規(guī)范，工況分析結(jié)果的準(zhǔn)確性率低、誤差大，極易造成措施不當(dāng)，造成無(wú)效的成本投入和浪費(fèi)；同時(shí)，也影響著油井生產(chǎn)時(shí)率，減少油井產(chǎn)油量。根據(jù)油井工況分析存在的問(wèn)題，需建立1套油井優(yōu)化與診斷系統(tǒng)，搭建信息化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)[1]，使各級(jí)管理者可以時(shí)時(shí)了解油井動(dòng)態(tài)生產(chǎn)信息，掌握油井生產(chǎn)運(yùn)行狀況，同時(shí)形成完整的油井工況評(píng)價(jià)體系。

2　油井優(yōu)化與診斷系統(tǒng)研制

借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)辦公現(xiàn)代化，研制出1套油井優(yōu)化與診斷系統(tǒng)。利用信息參數(shù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)的共享，形成了1套完整的油井工況評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)了油井工況分析的覆蓋面、時(shí)效性及連續(xù)性，提高了油井生產(chǎn)工況分析判斷結(jié)果的準(zhǔn)確性，以及油井措施有效率及其生產(chǎn)時(shí)率，進(jìn)而使高升油田原油生產(chǎn)效益達(dá)到最大化。

油井優(yōu)化與診斷系統(tǒng)主要包括2部分：建立數(shù)據(jù)庫(kù)及制作評(píng)價(jià)模板；建立油井宏觀控制圖網(wǎng)上應(yīng)用及成果管理平臺(tái)。首先，將單井基礎(chǔ)信息表、井斜數(shù)據(jù)表等油井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表進(jìn)行整合并建立數(shù)據(jù)庫(kù)，形成以數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)的應(yīng)用系統(tǒng)。其次，根據(jù)各區(qū)塊油井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息及實(shí)際生產(chǎn)情況制作評(píng)價(jià)模板，建立油井工況評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[2]。根據(jù)模板及評(píng)價(jià)結(jié)果建立宏觀控制圖應(yīng)用體系，它由整體評(píng)價(jià)報(bào)表、模板信息一覽、工況對(duì)比分析、生產(chǎn)整體狀況、工況歷史跟蹤、措施實(shí)施跟蹤、成果統(tǒng)計(jì)匯總、成果數(shù)據(jù)管理8個(gè)部分組成。

2.1數(shù)據(jù)庫(kù)

對(duì)單井基礎(chǔ)信息、井斜數(shù)據(jù)、井身結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、油井日數(shù)據(jù)、采油井月數(shù)據(jù)、抽油機(jī)示功圖與動(dòng)靜液面、采油方式代碼、井別代碼、套管代碼、管柱數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，建立統(tǒng)一應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.2宏觀控制圖模板

利用Web發(fā)布程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)油井宏觀控制圖的網(wǎng)上應(yīng)用，各級(jí)管理者可以在網(wǎng)上直接查詢并跟蹤油井生產(chǎn)狀態(tài)變化，該應(yīng)用系統(tǒng)共分為8個(gè)部分，分別為整體評(píng)價(jià)報(bào)表、模板信息一覽、工況對(duì)比分析、生產(chǎn)整體狀況、工況歷史跟蹤、措施實(shí)施跟蹤、成果統(tǒng)計(jì)匯總、成果數(shù)據(jù)管理，利用上述功能實(shí)現(xiàn)對(duì)油井的管理與掌控。

2.2.1整體評(píng)價(jià)報(bào)表

該功能使各級(jí)管理人員可從整體上直觀地掌握全廠、全作業(yè)區(qū)等不同級(jí)別下油井整體生產(chǎn)狀況及與上月對(duì)比情況，全面了解每月上傳成果情況曲線圖。技術(shù)人員可快速查看采油作業(yè)區(qū)整體油井生產(chǎn)狀況柱狀圖，查看上傳成果數(shù)與開(kāi)井?dāng)?shù)、上圖井?dāng)?shù)與上傳成果數(shù)的差異明細(xì)，包括具體井號(hào)及相應(yīng)的生產(chǎn)指標(biāo)，從宏觀上快速把握各區(qū)塊及油田的整體生產(chǎn)及變化情況。

2.2.2模板信息一覽

各級(jí)管理人員及技術(shù)人員可查看不同區(qū)塊評(píng)價(jià)模板的評(píng)價(jià)方法以及不同模板適用范圍，具體查看模板各線參數(shù)取值信息。根據(jù)生產(chǎn)的變化對(duì)需要調(diào)整的參數(shù)可上報(bào)管理人員，調(diào)整模板后重新上傳至網(wǎng)上應(yīng)用系統(tǒng)，確保模板應(yīng)用的準(zhǔn)確性。

2.2.3工況對(duì)比分析

基于該功能可實(shí)現(xiàn)任意分單位、區(qū)塊、分模板進(jìn)行工況對(duì)比，查看不同時(shí)間油井工況的整體分布與變化。技術(shù)人員可對(duì)任意井進(jìn)行歷史工況跟蹤，查看油井措施實(shí)施歷史及其評(píng)價(jià)結(jié)果數(shù)據(jù)，詳細(xì)了解油井工況及其變化井的具體情況，并能夠快速生成油井日、月生產(chǎn)曲線，對(duì)油井產(chǎn)量等指標(biāo)實(shí)現(xiàn)快速查詢與跟蹤。

2.2.4生產(chǎn)整體狀況

利用此功能可對(duì)所轄單位油井生產(chǎn)整體工況分布進(jìn)行快速直觀統(tǒng)計(jì)，對(duì)比不同時(shí)間油井工況運(yùn)行情況；可按照“舉升方式、評(píng)價(jià)方法、單位、生產(chǎn)日期/年月等”進(jìn)行生產(chǎn)整體狀況查詢，系統(tǒng)通過(guò)餅圖對(duì)查詢結(jié)果進(jìn)行直觀地展示。

2.2.5工況歷史跟蹤

針對(duì)重點(diǎn)關(guān)注井，可快速查詢不同生產(chǎn)時(shí)間下工況變化，對(duì)油井工況變化進(jìn)行跟蹤，并預(yù)測(cè)油井工況變化趨勢(shì)。此外，還可通過(guò)設(shè)定查詢條件，如管轄單位、生產(chǎn)井號(hào)、生產(chǎn)年月及模板類型等快速地實(shí)現(xiàn)各類查詢，并在同一界面直觀顯示多井工況變化，綜合分析多井工況變化原因。

2.2.6措施實(shí)施跟蹤

建立了措施實(shí)施跟蹤管理流程。由技術(shù)人員對(duì)油井工況情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，并將評(píng)價(jià)后的結(jié)果與措施意見(jiàn)提交給審核人員，由審核人員審核后告知技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)施、填寫(xiě)實(shí)施報(bào)告等，實(shí)現(xiàn)了油井從措施實(shí)施到措施效果的有效跟蹤，形成了對(duì)措施實(shí)施及效果跟蹤的制度化管理。

2.2.7成果統(tǒng)計(jì)匯總

根據(jù)成果統(tǒng)計(jì)匯總，各級(jí)管理及技術(shù)人員可及時(shí)查看任意單位、用戶或區(qū)塊工況上傳情況，以便督促各單位成果上傳。

2.2.8成果數(shù)據(jù)管理

針對(duì)各下轄單位成果進(jìn)行跟蹤管理，并可將上傳成果數(shù)據(jù)按舉升方式、評(píng)價(jià)方法及任意單位對(duì)上傳成果數(shù)據(jù)管理。系統(tǒng)用戶權(quán)限劃分三級(jí)：系統(tǒng)管理員、高級(jí)用戶和普通用戶；其中，管理員擁有最高權(quán)限，即模板上傳、下載及修改權(quán)限；高級(jí)用戶和普通用戶只有下載模板權(quán)限，無(wú)權(quán)修改模板。如上傳成果有誤，高級(jí)用戶可將其修改或刪除，有效保證了模板的標(biāo)準(zhǔn)性和唯一性。

3　現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

自2013年1月應(yīng)用油井優(yōu)化與診斷系統(tǒng)以來(lái)，累計(jì)提出措施304井次，增油71 674.4 t。其中：措施工作量143井次 （調(diào)補(bǔ)層28井次、堵水5井次、酸化10井次、壓裂8井次、注汽92井次），增油68 037.4 t，措施有效率由85.5%提高到87%，提高了1.5個(gè)百分點(diǎn)；管理工作量161井次 （檢泵95井次、泵徑升級(jí)9井次、間開(kāi)10井次、下調(diào)沖速47井次），增油3637 t（表1）。

表1　油井優(yōu)化與診斷系統(tǒng)應(yīng)用措施統(tǒng)計(jì)

2014年3月，對(duì)雷642826井進(jìn)行宏觀控制圖分析后，發(fā)現(xiàn)這口井在斷脫漏失區(qū)內(nèi)，對(duì)該井實(shí)施憋壓措施發(fā)現(xiàn)該井管漏，并于2014年4月對(duì)該井進(jìn)行檢泵作業(yè)。檢泵前日產(chǎn)液14.5 t，日產(chǎn)油5.8 t；檢泵恢復(fù)穩(wěn)定后，該井日產(chǎn)液 23.7 t，日產(chǎn)油 7.8 t。截至2014年底，累計(jì)增液1 219.8 t，增油331.3 t。

2014年6月，對(duì)高36245井進(jìn)行宏觀控制圖分析后，發(fā)現(xiàn)這口井在參數(shù)偏大區(qū)內(nèi)，通過(guò)分析商定實(shí)施注汽措施。2014年7月，對(duì)該井進(jìn)行了注汽。注汽前，日產(chǎn)液7.6 t，日產(chǎn)油4.1 t；注汽后，該井峰值日產(chǎn)液25.4 t，日產(chǎn)油14.1 t。截至2014年底，累計(jì)增液847.2 t，增油202.1 t。

4　效益評(píng)價(jià)

4.1經(jīng)濟(jì)效益

自2013年應(yīng)用油井優(yōu)化與診斷系統(tǒng)以來(lái)，累計(jì)增油71 674.4 t，按照原油800元/t計(jì)算，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)效5734萬(wàn)元。該成果科研支出費(fèi)用為97萬(wàn)元，成果期間實(shí)施措施費(fèi)用為1878萬(wàn)元（表2）。

經(jīng)濟(jì)效益＝原油增產(chǎn)效益－科研支出－措施費(fèi)用＝3759萬(wàn)元。

表2　成果實(shí)施工作量費(fèi)用統(tǒng)計(jì)

4.2社會(huì)效益

應(yīng)用油井優(yōu)化與診斷系統(tǒng)，建立了一個(gè)完整、連續(xù)的油井分析平臺(tái)，避免了參數(shù)重復(fù)錄取的現(xiàn)象，降低了地質(zhì)人員的工作量；同時(shí)，使油井時(shí)時(shí)處于生產(chǎn)監(jiān)測(cè)范圍之內(nèi)，各級(jí)管理者均可第一時(shí)間掌握油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)變化情況；在油井參數(shù)異常時(shí)及時(shí)采取措施，為區(qū)塊的高效開(kāi)發(fā)提供了數(shù)據(jù)支撐和技術(shù)支持，有效提高了油井生產(chǎn)效率，保證了區(qū)塊開(kāi)發(fā)的正常生產(chǎn)，開(kāi)發(fā)效果得到明顯改善，具有顯著的社會(huì)效益。

5　結(jié)論

1） 應(yīng)用油井優(yōu)化與診斷系統(tǒng)搭建了統(tǒng)一的工況管理和分析平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了各級(jí)單位對(duì)油井工況的統(tǒng)一管理和考核，提升了整體工況精細(xì)化管理水平。

2） 可準(zhǔn)確快速地進(jìn)行油井工況評(píng)價(jià)，及時(shí)跟蹤油井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，較人工繪制工況圖，極大地提高了工作效率。

3） 便于各級(jí)人員從宏觀上掌握所轄單位油井工況情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和潛力井，及時(shí)采取調(diào)整措施，并對(duì)實(shí)施情況進(jìn)行跟蹤，對(duì)于增產(chǎn)節(jié)能起到了關(guān)鍵作用。

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.03.004

2015-04-17

（編輯 李發(fā)榮）

周兵，工程師，2006年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，從事油氣田儲(chǔ)運(yùn)、油氣集輸和注水管理工作，E-mail：zhoubing19750810@ 126.com，地址：遼寧省盤(pán)錦市高升采油廠集輸大隊(duì)，124125。

[1]王杰，范敏，黃漢光.油田自動(dòng)化系統(tǒng)中油井監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用[J].西南石油學(xué)院學(xué)報(bào)，1996，18（4）：47-51.

[2]檀朝東.油水井遠(yuǎn)程監(jiān)控液量自動(dòng)計(jì)量及分析系統(tǒng)[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械，2007，36（1）：49-52.