采油廠間歇采油周期的優(yōu)化方案分析

陳澤淵 徐周 劉文鑫

摘要：間歇采油是以中國非常經(jīng)濟(jì)高效的采油方式，對于采油廠而言，降本增效，節(jié)能減排是當(dāng)前時(shí)代背景下需要關(guān)注的重點(diǎn)，間歇采油可有效實(shí)現(xiàn)采油廠降本增效，節(jié)能減排，但必須要保證間歇采油周期的合理性，因此，本文以X采油廠為例，選定該廠典型低滲透油藏油井進(jìn)行了分析，提出了連續(xù)產(chǎn)液量液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測方法，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證該方法優(yōu)化后的間歇采油周期具有理想效果。

關(guān)鍵詞：采油廠;間歇采油;周期;優(yōu)化

間歇采油是一種經(jīng)濟(jì)性較好的采油工藝技術(shù)，對低滲透油藏的采油廠具有顯著價(jià)值意義，本文重點(diǎn)針對間歇采油進(jìn)行分析研究，探索最優(yōu)化的間歇采油方案，保證采油廠最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

一、X采油廠間歇采油狀況

X采油廠面臨典型的低滲透油藏，油層特性較差，在投產(chǎn)初期產(chǎn)量比較高，但產(chǎn)量降低速度較快。平均單日平均產(chǎn)量為1.42m?/d，單井的理論產(chǎn)液量在19.6～23.5m?/d，顯然理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量差距較大，供需矛盾比較顯著，抽油機(jī)效率僅9.7%，約有65%的井出現(xiàn)供液不足的情況，引起間歇采油情況。該廠擁有油井9000口，采油井開井?dāng)?shù)量為7100口。其中需要進(jìn)行間歇采油的油井高達(dá)4615口，其中間歇采油周期為12～13H的有3895口，16～19H的有720口。其余油井均為24H開采，整體上X采油廠的成本非常高，其中能耗、抽油機(jī)磨損、維護(hù)費(fèi)用一直居高不下，僅從電能消耗的角度來看，年度平均電費(fèi)超過8000萬。

X采油廠的間歇采油，主要是以低產(chǎn)油井來展開，此前一直認(rèn)為油井具有固定產(chǎn)液時(shí)間的特點(diǎn)，因此在制定間歇采油周期時(shí)，主要以尋找油井產(chǎn)液時(shí)間作為制定間歇采油周期的思路，這種方式在一定程度上降低了生產(chǎn)能耗，但是日產(chǎn)量較全日制生產(chǎn)的平均日產(chǎn)量下滑嚴(yán)重，經(jīng)過連續(xù)監(jiān)測動(dòng)液面，發(fā)現(xiàn)油層排液是一個(gè)連續(xù)的動(dòng)態(tài)過程，因此在采油廠間歇采油周期制定中，以液面恢復(fù)曲線來確定間歇采油周期要更為科學(xué)。

二、X采油廠間歇采油周期優(yōu)化

（一）優(yōu)化方法

為了研究最佳間歇采油周期，選定該采油廠位于某村的896口井，其中油井為308口，注水井為72口，開采層位處在三疊系延長組長六層以及侏羅系延安組延長八層，單日可產(chǎn)383m?，含水率53%，產(chǎn)油125t。

將選定的油井按照產(chǎn)液量進(jìn)行劃分，標(biāo)準(zhǔn)為0.5、1.0、2.0、3.0（單位m?），據(jù)此劃分四種類型的油井，并選定其中典型的井進(jìn)行連續(xù)動(dòng)態(tài)液面監(jiān)測，繪制油井產(chǎn)液量隨時(shí)間變化的曲線，并從中選定恢復(fù)速度下降的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，對應(yīng)的停機(jī)時(shí)間作為合理關(guān)井時(shí)間。油井開井則進(jìn)行連續(xù)動(dòng)液面監(jiān)測，跟蹤產(chǎn)液量以及示功圖，動(dòng)液面下降，停止產(chǎn)液則確定為開井時(shí)間。

根據(jù)監(jiān)測情況來看，選定的1#典型油井，投產(chǎn)1周，產(chǎn)液量日均為0.5m?，含水量為20%，可日均產(chǎn)油0.34t，若24h開機(jī)效率僅2.7%。根據(jù)監(jiān)測繪制出來的曲線，油井抽油機(jī)停機(jī)22h，液面恢復(fù)穩(wěn)定，開機(jī)抽油2H時(shí)，井內(nèi)液面下降至初始位置，4H后產(chǎn)液量僅為0.8m?。據(jù)此確定間歇采油周期為停18h，抽6h。

2#典型油井，日均產(chǎn)液量為1.0m?，含水量為20%，可日產(chǎn)0.64t油。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，當(dāng)抽油機(jī)停機(jī)26h，產(chǎn)液量恢復(fù)正常，開機(jī)抽取10h，液面下降至初始位置，產(chǎn)液量為1.5m?，由此確定間歇采油周期為停機(jī)24h，開機(jī)抽取10h.為了與1#井協(xié)調(diào)管理，可調(diào)整周期為停機(jī)17h，抽取7h。

3#典型井，產(chǎn)液量日均為2.0m?，日產(chǎn)1.33t油。根據(jù)連續(xù)動(dòng)液面監(jiān)測結(jié)果，當(dāng)停機(jī)恢復(fù)液面24h后，液面正常，開機(jī)抽取8h后，液面回到初始位置，產(chǎn)液量為2.1m?，中間存在8h無效停機(jī)時(shí)間，因此間歇采油周期應(yīng)當(dāng)調(diào)整為16h停機(jī)時(shí)間，8小時(shí)抽取時(shí)間。

4#典型油井，取產(chǎn)液量3.0m?，日產(chǎn)2.04t油，根據(jù)動(dòng)液面監(jiān)測，當(dāng)停機(jī)恢復(fù)20h后，液面正常，開機(jī)抽取12h后，液面恢復(fù)初始，產(chǎn)液4.2m?，進(jìn)一步抽取4h后，產(chǎn)液0.8m?，因此較為合理的間歇采油周期為停機(jī)20h，抽取12h，但為了方便后續(xù)管理，調(diào)整為15h恢復(fù)時(shí)間，9小時(shí)抽取時(shí)間。

（二）優(yōu)化效果

根據(jù)所選典型油井的連續(xù)動(dòng)液面監(jiān)測和間歇采油周期調(diào)整結(jié)果，開井236口進(jìn)行實(shí)踐，其中以三疊系延長組長六層的118口井作為對象，進(jìn)行能耗計(jì)算。具體參數(shù)，根據(jù)檢測來看，單口井日均消耗電能70kW.h，簡單估算可知年均可節(jié)省67.91×104kW.h。具體來看前后對比，典型油井原有間歇采油機(jī)制分別是停12小時(shí)，采油12小時(shí);停6小時(shí)，采油18小時(shí);停4小時(shí)，采油20小時(shí);停3小時(shí)采油21小時(shí)。優(yōu)化間歇采油周期后，可分別節(jié)省年均耗電量：485450、25550、46756、121362（單位均為kW.h）。進(jìn)一步看實(shí)施優(yōu)化采油周期前，日產(chǎn)液量為380.5m?，可日產(chǎn)114.5t油，效率僅為4.3%，節(jié)能水平為22%。實(shí)施優(yōu)化后的采油周期內(nèi)，日產(chǎn)液量為383.0m?，可產(chǎn)油115.6t，效率為12.1%，節(jié)能水平提高至71%。

基于上述對比數(shù)據(jù)來看，間歇采油周期優(yōu)化后，抽油機(jī)的效率得到了明顯提升，顯然早前采取的間歇采油周期誤差過大，人為制定的間歇采油周期受到過多主觀因素影響，其中特別突出的是產(chǎn)液量認(rèn)識上的誤區(qū)。造成開機(jī)采油間歇不合理，采油率效率不高，顯然為了達(dá)到科學(xué)間歇采油的目的，采取連續(xù)動(dòng)態(tài)液面監(jiān)測，并繪制時(shí)間-液面變化曲線，由此制定采油周期要更為合理。

（三）間歇采油周期優(yōu)化思考

根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)優(yōu)化后的采油周期，發(fā)現(xiàn)效率提升很可觀，但是也造成了周期組合開關(guān)井的頻率過高，由于開關(guān)井需要人工送電，對職工影響較大，實(shí)施期間職工的工作量加大，執(zhí)行難度較高，需要采取進(jìn)一步措施來保證間歇采油優(yōu)化方案的順利執(zhí)行，因此，在試驗(yàn)采油區(qū)內(nèi)安裝了微電腦時(shí)控開關(guān)，通過組織職工學(xué)習(xí)該裝置的操作，降低了職工了工作量，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)啟停，對間歇采油周期優(yōu)化方案的順利落地提供了有效支撐。

結(jié)束語

綜上所述，油井產(chǎn)液量的動(dòng)態(tài)變化可作為間歇采油周期制度制定的有效依據(jù)，采取連續(xù)動(dòng)態(tài)液面監(jiān)測方法，繪制相關(guān)曲線來分析油井產(chǎn)液量的動(dòng)態(tài)變化，進(jìn)而針對性地為每口典型油井制定相應(yīng)的間歇采油周期，可有效提升采油效率，降低功耗。顯然該方法可進(jìn)行推廣應(yīng)用，當(dāng)然也可能本文所列方法有不足，后續(xù)實(shí)踐中還將進(jìn)一步總結(jié)優(yōu)化。

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