油井工作制度及配套工藝技術(shù)優(yōu)化探討

付堯?。ù髴c油田有限責(zé)任公司第六采油廠）

油井工作制度及配套工藝技術(shù)優(yōu)化探討

付堯（大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠）

油井科學(xué)合理的工作制度是確保其正常高效運(yùn)行的必要條件。以喇7-3236井為例，結(jié)合對(duì)其投產(chǎn)以來(lái)生產(chǎn)開發(fā)形勢(shì)的變化，通過(guò)開展一系列泵況診斷分析，適時(shí)采取了換大泵、轉(zhuǎn)換舉升方式等措施，并在開展上述措施的同時(shí)，對(duì)其配套工藝技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得該井至今仍高效平穩(wěn)運(yùn)行。同時(shí)，結(jié)合對(duì)該井的優(yōu)化分析，總結(jié)出機(jī)采井的合理工作方式，以科學(xué)指導(dǎo)喇嘛甸油田油井的實(shí)際生產(chǎn)。

油井；優(yōu)化；工作制度；運(yùn)行方式

在油田開發(fā)過(guò)程中，油層條件的變化、注入端方案的調(diào)整、壓補(bǔ)堵措施的實(shí)施均可造成油井產(chǎn)液量及液面發(fā)生變化，勢(shì)必打亂油井原有正常的運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)常需要通過(guò)調(diào)整機(jī)采方式、抽汲參數(shù)來(lái)恢復(fù)油井的正常運(yùn)行狀態(tài)，并且對(duì)配套工藝技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高油井的系統(tǒng)效率，確保其高效運(yùn)行[1]。通過(guò)分析喇7-3236井，結(jié)合油田開發(fā)形勢(shì)的變化，開展了其工作制度及配套工藝技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保了該井長(zhǎng)期高效的運(yùn)行。

1　基本生產(chǎn)情況

喇7-3236井為喇嘛甸油田一次加密油井，1982年11月投產(chǎn)至2010年5月，生產(chǎn)水平一直相對(duì)比較穩(wěn)定，產(chǎn)液在70～90 t/d波動(dòng)，液面在600～900 m波動(dòng)（圖1）。

圖1　1995年和2005年正常生產(chǎn)示功圖

2010年6月，該井液面在井口，出現(xiàn)抽不下去現(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)診斷結(jié)果于2010年7月隨檢泵實(shí)施了換大泵措施（φ57 mm換φ70 mm）；2011年12月，該井大修后由于含水上升而采取堵水措施，根據(jù)堵后產(chǎn)量適時(shí)轉(zhuǎn)GLB500型螺桿泵生產(chǎn)。

2　提高舉升能力

2.1措施前泵況診斷

2010年6月，該井液面一直在井口，泵效達(dá)83.8%，測(cè)試示功圖顯示為抽噴圖（圖2）?，F(xiàn)場(chǎng)抽壓1 min壓力上升至3 MPa，且穩(wěn)壓15 min壓力不降（圖3），同時(shí)抽壓功圖顯示正常（圖4）；所以，診斷確定該井為產(chǎn)液量增加導(dǎo)致出現(xiàn)抽不下去的現(xiàn)象。

圖2　措施前示功圖

圖3　抽壓壓力變化曲線

圖4　抽壓示功圖

2.2注入量變化情況核實(shí)

為了找到喇7-3236井產(chǎn)液量增加的原因，對(duì)注入端注入量的變化進(jìn)行核實(shí)。與該井相連通的注水井有2口（6-3226、7-3226），其中，注入井6-3226于2009年12月— 2010年6月間待大修，處于停注狀態(tài)，2010年6月大修開井后，對(duì)該井的注入量為50 m3/d；注入井7-3226于2010年6月實(shí)施了壓裂措施，對(duì)該井的注入量由壓裂前的55 m3/d增加壓裂后的90 m3/d。2口注入井對(duì)該井的注入量分別增加55 m3/d和35 m3/d，合計(jì)增加注入量85 m3/ d，增加154.5%。由此可見，地層注入能力增強(qiáng)是導(dǎo)致產(chǎn)液量增加的直接原因。

2.3實(shí)施換大泵措施

根據(jù)喇7-3236井地層注入能力的變化，及時(shí)調(diào)整該井工作制度，實(shí)施換大泵措施，以恢復(fù)該井的正常工作狀態(tài)。在實(shí)施過(guò)程中，優(yōu)化工藝配套。

在充分考慮供排關(guān)系的前提下，以“大泵徑、長(zhǎng)沖程、低沖速”為設(shè)計(jì)原則[2]。泵徑由φ57 mm提高到φ70 mm，沖程調(diào)至最大3 m，沖速由9 min-1下調(diào)至8 min-1，理論排量由99 t/d增加到133 t/d，增加34 t/d；實(shí)際產(chǎn)液由83 t/d增加到102 t/d，增加19 t/d；泵效由83.8%下降到76.6%，下降7.2百分點(diǎn)。

進(jìn)行安全系數(shù)校核，實(shí)施桿、管合理匹配。抽油桿桿徑和管徑相應(yīng)提高一個(gè)級(jí)別。其中，桿徑由φ22 mm增加到φ25 mm，增加3 mm，最大載荷由372 kN增加到481 kN，增加109 kN，相應(yīng)安全系數(shù)增加0.5；管徑由φ73 mm增加到φ89 mm，增加16 mm，最大載荷由329 kN增加到496 kN，增加167 kN，安全系數(shù)增加1.1；過(guò)流面積由1357 mm2增加到2160 mm2，增加803 mm2。

開展桿柱運(yùn)行頻次分析，實(shí)施參數(shù)優(yōu)化。泵徑由φ57 mm提高到φ70 mm，提高了22.8%；沖速由9 min-1下調(diào)至8 min-1，下降了11.1%；檢泵周期由457 d延長(zhǎng)至521 d，延長(zhǎng)64 d，延長(zhǎng)了14.0%。

2.4換大泵措施效果

最后，本研究存在一些不足和需要進(jìn)一步探討的內(nèi)容。如以“意見表達(dá)”為情境編制的中庸思維問(wèn)卷不能反應(yīng)中庸思維和實(shí)踐的全部?jī)?nèi)涵，以大學(xué)生為對(duì)象描述中庸者形象尚需要在成人群體中印證，社會(huì)認(rèn)知基本維度只是一種描述框架，“大五”“大七”等框架可為中庸者提供更為豐富的描述。

根據(jù)開發(fā)形勢(shì)，及時(shí)調(diào)整油井供排關(guān)系，優(yōu)化油井工作制度，并實(shí)施“增泵徑、降參數(shù)”的設(shè)計(jì)原則，有利于油井科學(xué)、合理和高效運(yùn)行。該井實(shí)施換大泵措施后，產(chǎn)液由83 t/d增加到102 t/d，增加19 t/d；產(chǎn)油由1.4 t/d增加到3.8 t/d，增加2.4 t/d；液面由井口下降到605 m，下降609 m，增液有效期達(dá)392 d，由于含水的變化增油有效期達(dá)150 d；系統(tǒng)效率由0增加到37.9%，較全廠平均水平高6.1百分點(diǎn)（圖5）。

圖5　喇7-3236井換大泵效果曲線

實(shí)施該措施共計(jì)投入資金18.0萬(wàn)元，增油創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益93.1萬(wàn)元，投入產(chǎn)出比達(dá)1∶4.2。（表1）

表1　7-3236井換大泵經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

3　轉(zhuǎn)換舉升方式

7-3236井于2011年11月12日進(jìn)行大修，套銑至731.65 m，下新套管69根，對(duì)扣深度724.40 m。該井大修后，針對(duì)含水上升實(shí)施了堵水措施，堵后預(yù)產(chǎn)為40 t/d；同時(shí)，結(jié)合地面設(shè)備老化、維修難度大、維修頻次增加、成本增多、影響生產(chǎn)時(shí)率等問(wèn)題，確定將其轉(zhuǎn)換成螺桿泵生產(chǎn)。在實(shí)施轉(zhuǎn)螺桿泵生產(chǎn)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，優(yōu)化工藝配套。

3.1合理設(shè)計(jì)泵型

針對(duì)轉(zhuǎn)速對(duì)偏磨的影響，采取“靠近上級(jí)”的選泵原則。根據(jù)地質(zhì)提供的預(yù)產(chǎn)40 t/d，泵型設(shè)計(jì)有2種方案：設(shè)計(jì)泵型為GLB400，轉(zhuǎn)速應(yīng)達(dá)到116 r/min方能滿足生產(chǎn)，且繼續(xù)上調(diào)參數(shù)空間較小；設(shè)計(jì)泵型為GLB500，轉(zhuǎn)速需93 r/min即能滿足生產(chǎn)，且繼續(xù)上調(diào)參數(shù)空間較大。因此，設(shè)計(jì)采用第2套方案，不僅減緩桿管偏磨，而且留有較大的調(diào)整空間，可有效治理高沉沒度井。

3.2個(gè)性化布置扶正器

3.3設(shè)計(jì)應(yīng)用等壁厚螺桿泵

等壁厚螺桿泵與常規(guī)螺桿泵對(duì)比，橡膠襯套厚度為8 mm均勻相等，提高了泵的工作穩(wěn)定性；定子泵筒外觀呈雙螺旋曲線形狀，散熱性能較好，提高了螺桿泵的工作壽命；單級(jí)承壓能力1.0 MPa以上，提高了系統(tǒng)效率[3]。

試驗(yàn)后該井泵效保持在60%以上，提高9.8百分點(diǎn)；電流5 A，降低4 A；系統(tǒng)效率提高7.0百分點(diǎn)；百米噸液耗電下降0.13 kWh（表2）。

表2　7-3236井轉(zhuǎn)螺桿泵后生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

該井轉(zhuǎn)螺桿泵生產(chǎn)212 d后，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)液由41 t/d下降到32 t/d，下降22.0%；液面由454 m上升至291 m，上升35.9%；電流由5 A上升到9 A，上升80%。

針對(duì)產(chǎn)液下降、液面上升、電流上升的情況，立即開展了泵況診斷?，F(xiàn)場(chǎng)抽壓1 min壓力上升至3 MPa，穩(wěn)壓15 min壓力不降，停機(jī)能穩(wěn)住，且驅(qū)動(dòng)桿有反向轉(zhuǎn)矩，結(jié)合生產(chǎn)參數(shù)確定為結(jié)蠟。及時(shí)采取洗井措施，洗井后恢復(fù)正常生產(chǎn)水平，目前已平穩(wěn)運(yùn)行1401 d。

優(yōu)化油井工作制度，實(shí)施“大泵徑、低轉(zhuǎn)速”設(shè)計(jì)原則，有利于高效平穩(wěn)運(yùn)行。

4　幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

1）根據(jù)機(jī)采井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，結(jié)合檢泵作業(yè)及時(shí)調(diào)整供排關(guān)系，優(yōu)化機(jī)采井工作制度，確保其科學(xué)、合理和高效運(yùn)行。

2）科學(xué)合理判斷機(jī)采井運(yùn)行工況，并采取有效措施。

3）遵循“大泵、低參”的設(shè)計(jì)原則，確保機(jī)采井平穩(wěn)運(yùn)行。

4）結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，適時(shí)轉(zhuǎn)換舉升方式，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)。

[1]遲學(xué)慶,范國(guó)良,李云飛,等.抽油機(jī)井的量化調(diào)參[J].國(guó)外油田工程,2007,23（5）:48-50.

[2]賀清松.抽油機(jī)井調(diào)參措施優(yōu)化方法探討[J].內(nèi)蒙古石油化工，2013,6（4）:22-24.

[3]陳濤平,胡靖邦.石油工程[M].北京：石油工業(yè)出版社, 2000:328-335.

（編輯王艷）

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.06.015

付堯，工程師，2008年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院（石油工程專業(yè)），從事采油工程舉升設(shè)備管理及舉升技術(shù)配套攻關(guān)，E-mail：dqfuyao@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠工程技術(shù)大隊(duì)，163114。

2016-02-26