貼近現(xiàn)場效勞生產(chǎn)不斷提升采油工程技術(shù)應(yīng)用管理水平

1、貼近現(xiàn)場效勞生產(chǎn)不斷提升采油工程技術(shù)應(yīng)用管理水平前 言 延長油田一直走低本錢戰(zhàn)略，但由于單井產(chǎn)能，導(dǎo)致噸油本錢偏高，目前國際市場石油價格處于歷史低谷期，石油企業(yè)面臨新的挑戰(zhàn)，降本增效工作擺在石油企業(yè)的首要日程上來。 面臨新的形勢，研究中心采油氣室積極探索低本錢和見效快的機采節(jié)能技術(shù)，優(yōu)選工作根底好的2個采油廠作為機采節(jié)能示范區(qū)開展工作，通過典型示范的作用，不斷推動延長油田機械采油工作的進步。主 要 工 作 內(nèi) 容第一局部、機桿泵選型方法及建議第二局部、參數(shù)優(yōu)化方法及建議第三局部、油井間抽制度確定方法第四局部、功況診斷及不正常井治理技術(shù)重點工作第一局部：機桿泵選型方法及建議精度等級精度15級1級

2、泵精度最高，5級泵精度最低。泵徑32mm95mm1、抽油泵兩個關(guān)鍵參數(shù)：泵徑和精度等級1延長油田抽油泵使用現(xiàn)狀：主要應(yīng)用管式泵，泵徑以44mm為主，少量38mm，極少數(shù)32mm，抽油泵精度目前不掌握詳細數(shù)據(jù)，據(jù)經(jīng)驗看應(yīng)大于3級泵標準。抽油泵漏失量比照試驗：使用1級泵，現(xiàn)場油井沖次可降到1.4次/分不影響產(chǎn)量，而現(xiàn)場使用的抽油泵當沖次低于3.6次/分油井產(chǎn)量受到影響。第一局部：機桿泵選型方法及建議2泵徑的選擇選擇原那么：要求合理泵徑泵徑過大會增加載荷，過小會影響后期沖次的設(shè)計建議：產(chǎn)液量2方以下的油井使用32mm泵；產(chǎn)液量在2-5方之間的油井使用38mm抽油泵；產(chǎn)液量在5方以上的油井使用44mm

3、抽油泵。第一局部：機桿泵選型方法及建議3泵精度的選擇泵精度選擇的計算與油井沖程、沖次、柱塞長度、原油粘度和泵掛有關(guān)。由于延長油田原油粘度低和泵掛普遍在2000米以下，抽油泵均適合采用1級泵標準。建議西部油田泵掛深，液柱載荷大，可選用1級泵；東部油田泵掛淺，液柱載荷小，可考慮實驗2級泵，進而降低設(shè)備本錢。第一局部：機桿泵選型方法及建議2、抽油桿 抽油桿有C、D、K三個等級。C級桿用于輕、中負荷的油井；D級桿用于中、重負荷的油井；K級桿用于有腐蝕性的油井。 抽油桿級數(shù)匹配需要建立在抽油桿力學(xué)分析的根底上完成的，抽油桿力學(xué)分析是個比較繁瑣的計算過程，因此暫不介紹研究中心可以幫助解決。第一局部：機桿泵

4、選型方法及建議3、抽油機抽油機選型主要參照兩個主要參數(shù)：載荷利用率：指抽油機實際懸點最大載荷與抽油機銘牌最大載荷的比值。 扭矩利用率：抽油機曲柄軸實際扭矩與抽油機銘牌額定扭矩的比值。 根據(jù)?采油工程手冊?推薦，一般抽油機載荷利用率和扭矩利用率在40%-80%之間為合理，實際操作時要求載荷利用率盡量接近70%-90%之間。 最大選懸點載荷可通過計算獲得，也可以通過測試示功圖獲得，但扭矩只能通過計算獲得。第一局部：機桿泵選型方法及建議4、電機電機在油井優(yōu)化設(shè)計中是最后一環(huán)，也是最重要一環(huán)節(jié)，電機裝機功率降低是油井能否實現(xiàn)節(jié)能降耗的關(guān)鍵。對于油田抽油機來說，大多使用的是三相異步電動機，它具有結(jié)構(gòu)簡單

5、，制造、使用和維護方便，運行可靠以及質(zhì)量較小，本錢較低等優(yōu)點。延長油田電機現(xiàn)狀：裝機功率偏大，功率利用率低；電機轉(zhuǎn)數(shù)過高，導(dǎo)致油井沖次偏大主要問題。第一局部：機桿泵選型方法及建議1電機裝額定功率確實定當電機功率利用率低于20%時電機運行效率較低，因此20%是電機功率利用率經(jīng)濟底線。現(xiàn)場經(jīng)常按照電機功率利用率大于35%這一標準進行選型如油井日耗電75度，應(yīng)選擇9千瓦電機。第一局部：機桿泵選型方法及建議2電機極對數(shù)的選擇電機轉(zhuǎn)速與電機運行頻率和電機極對數(shù)有關(guān)，使用變頻器降低電機運行頻率投入本錢較高，現(xiàn)場往往再去提高電機極對數(shù)的方法來降低電機轉(zhuǎn)速。目前延長油田普遍選用的4級電機1440轉(zhuǎn)/分，油井沖

6、次普遍在7次/分左右，因此建議選用8級電機740轉(zhuǎn)/分，油井沖次可降到3.5次/分左右。第一局部：機桿泵選型方法及建議第二局部：參數(shù)優(yōu)化方法及建議1、計算合理流壓合理流壓計算方法常用的有三種，分別是滿足油井最大生產(chǎn)要求法、與飽和壓力關(guān)系界限法和最高經(jīng)濟效益法，但計算過程繁瑣，不利于基層掌握。根據(jù)經(jīng)驗建議：延長組不含長2合理流壓控制在飽和壓力的80%以上，主要目的是控制少脫氣，防止原油中重質(zhì)成分污染油層；延安組和長2油藏，可試驗將油井動液面控制在油層中深200米以上，保證流壓在2MPa左右，后期根據(jù)含水上升情況進行隨機調(diào)整，主要目的是控制邊底水上升速度。第二局部：參數(shù)優(yōu)化方法及建議2、泵掛優(yōu)化油

7、井泵掛的理論計算公式也比較麻煩，在這里也給個經(jīng)驗方法。由于油井合理流壓已經(jīng)確定了，因此油井泵掛的設(shè)計主要考慮漂浮度就可以了。為了保證抽油泵供液能力充足建議：延長組除長2油藏保證漂浮度50m即泵掛設(shè)計在動液面50米以下；延安組和長2油藏由于油層供液充足，漂浮度100m；含水上升速度快的油井漂浮度可大于200m。出砂嚴重的油井，在各種防砂措施無效的情況下可考慮上提泵掛。第二局部：參數(shù)優(yōu)化方法及建議3、泵徑優(yōu)化抽油泵選擇方法已介紹4、沖程優(yōu)化 采油工手冊上要求油井參數(shù)優(yōu)化要遵循“長沖程、慢沖次、合理泵徑，因此沖程要求盡量滿沖程運行，可降低油井沖程損失，提高系統(tǒng)效率。建議：六型抽油機以下的油井盡量滿沖

8、程運行；八型抽油機以上的油井，在油井供液能力及其缺乏的情況下可適當降低沖程，但不要低于2.5米。第二局部：參數(shù)優(yōu)化方法及建議5、沖次優(yōu)化在滿足油井配產(chǎn)要求的前提下，沖次應(yīng)盡可能小。目前延長油田設(shè)備狀況還不具備大規(guī)模降低沖次的條件，主要是受到了抽油泵漏失量大、油管老化和作業(yè)質(zhì)量等問題影響，調(diào)小沖次會出現(xiàn)影響產(chǎn)量等問題。建議：使用44mm的常規(guī)抽油泵的油井暫不降低沖次；使用38mm和32mm的抽油泵的低產(chǎn)油井可將沖次降到3.5次左右。第二局部：參數(shù)優(yōu)化方法及建議優(yōu)化參數(shù)時，泵徑、沖程、沖數(shù)三者互相配合、互相制約，根據(jù)不同井的情況，采取不同組合方式，問題井更要區(qū)別對待。因此，油井參數(shù)優(yōu)化無法給出具體

9、模板，主要結(jié)合上述講過的方法,結(jié)合“長沖程、慢沖次、合理泵徑的原那么，把油井動液面控制在合理流壓控制界限內(nèi)，油井泵效要求不低于20%。第三局部：間抽制度確定方法間抽規(guī)模大：2021間抽井到達42526口，占油井開井數(shù)50%以上。間抽制度預(yù)測方法以人為經(jīng)驗法、曲線分析法為主。間抽制度實現(xiàn)以人工手動控制、時間繼電器自動控制為主。開井時間2h3h4h5h6h7h8h9h10h12h16h18h24h其他合計采一3852022283765630836160752285采二243981647440510302372852158采三2512943834615953小計2524912458568247839

10、411133836123788955396百分比%0.50.416.98.510.54.615.57.624.86.70.40.11.61.8七里村采油廠間抽制度統(tǒng)計間抽現(xiàn)狀第三局部：間抽制度確定方法存在問題對油井間抽認識不到位間抽制度實施方法不夠科學(xué)油井間抽的好處是什么？節(jié)電、延長設(shè)備使用壽命、瞬時解堵等。間抽井相應(yīng)維護措施不到位什么油井不適合間抽？底水油藏、出砂、結(jié)蠟結(jié)垢嚴重井等。間抽周期必須為24小時？根據(jù)油井實際情況靈活制定。間抽制度預(yù)測缺乏理論依據(jù)、實踐經(jīng)驗的支撐，隨機性強。間抽制度實現(xiàn)控制缺乏精確性，太籠統(tǒng)。結(jié)蠟、結(jié)垢、腐蝕、出砂、偏磨等，需要正常維護。間抽需要重視什么問題？是產(chǎn)量

11、，而不是節(jié)電量。第三局部：間抽制度確定方法1、間抽制度優(yōu)化方法第三局部：間抽制度確定方法1、間抽制度優(yōu)化方法建模方法的選擇建模方法優(yōu)缺點分析延長油田適應(yīng)性積分法根據(jù)液面上升、下降曲線，以油井產(chǎn)量、泵效最優(yōu)為目標，進行積分計算得到間抽制度。該方法模型物理意義明確，計算參數(shù)易于采集，計算結(jié)果較精確。好灰色理論油井液面高度變化符合指數(shù)規(guī)律，依據(jù)新陳代謝的思想，得到液面與時間的函數(shù)。但對于延長油田產(chǎn)量小于1m3/d油井，誤差較大，預(yù)測出的開井、關(guān)井時間不夠準確。差曲線擬合法根據(jù)液面升、降曲線，建立線性回歸模型求解模型得到間抽制度。對于延長油田地層高壓物性參數(shù)采集較困難，且誤差較大，因此該方法所計算出的

12、開、關(guān)井時間誤差較大，有其局限性。差第三局部：間抽制度確定方法1、間抽制度優(yōu)化方法積分法模型的建立關(guān)井后液面上升曲線圖開井后液面下降曲線圖第三局部：間抽制度確定方法1、間抽制度優(yōu)化方法油井產(chǎn)能數(shù)據(jù)的獲取1壓力測試：電子壓力計D63-8井壓力測試數(shù)據(jù)第三局部：間抽制度確定方法1、間抽制度優(yōu)化方法油井產(chǎn)能數(shù)據(jù)的獲取2液面檢測D63-8井液面測試數(shù)據(jù)第三局部：間抽制度確定方法1、間抽制度優(yōu)化方法間抽周期的求解求解軟件主界面子界面第三局部：間抽制度確定方法2、間抽制度的實現(xiàn) 人工控制電網(wǎng)集中控制油井開關(guān)、產(chǎn)液量接近且波動小的區(qū)塊 原理：根據(jù)間抽制度，人為操作開關(guān)，實現(xiàn)油井啟停。 優(yōu)點：操作簡單、無需額

13、外投入。 缺點：油井間抽制度統(tǒng)一，增大了誤差，勞動強度大。 應(yīng)用：大局部采油廠主要控制方式 前景：逐漸被取代第三局部：間抽制度確定方法2、間抽制度的實現(xiàn)自動控制：時間開關(guān)單井或叢式井井場 原理：根據(jù)間抽制度，在控制器上設(shè)置抽油機啟停時間，自動控制抽油機啟停。 優(yōu)點：操作簡單、自動化程度高，額外投入低。 缺點：靈活性差，重新設(shè)置時間勞動強度大。 應(yīng)用：局部油井采取此控制方式。 前景：將成為間抽控制主要方式。第三局部：間抽制度確定方法2、間抽制度的實現(xiàn)智能控制單井 原理：根據(jù)液面、壓力恢復(fù)曲線、電參數(shù)等，智能控制器通過自學(xué)習(xí)功能，實現(xiàn)工作制度及間抽制度自動調(diào)整。 優(yōu)點：智能化、自動化程度高，便于遠

14、程控制。 缺點：額外投入較大。 應(yīng)用：局部工程試驗井采取此控制方式。 前景：數(shù)字化油田建設(shè)的重要組成局部。第三局部：間抽制度確定方法3、間抽制度的試驗間抽制度優(yōu)化試驗1在七里村采油廠試驗109口井，產(chǎn)量根本不變，在原間抽制度根底上每天少開井3小時，節(jié)電率12%；2在吳起采油廠試驗100口井，產(chǎn)量根本不變，與非間抽狀態(tài)相比每天少開井9小時，節(jié)電率37%；間抽制度優(yōu)化技術(shù)試驗效果統(tǒng)計表第四局部：功況診斷及不正常井治理1、功況診斷和不正常井治理的意義杜絕帶病生產(chǎn)井，提高油井生產(chǎn)時率和油井產(chǎn)量減少修井，降低作業(yè)本錢 在對不正常井研究和實踐的根底上，我們發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象，即在計量時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量下降，憋壓反映漏失

15、的井，我們立即測功圖，卻發(fā)現(xiàn)功圖反映正常，這種情況屢次出現(xiàn)，引起了我們的注意。實踐證明，深井泵在發(fā)生漏失時，不是突然發(fā)生的，而是一個漸進的相對變化的過程，即它要經(jīng)歷發(fā)生、開展、發(fā)病三個階段。而每個階段的特征也有很大的不同。 及時在發(fā)生期和開展期處理不正常井是提高處理成功率的關(guān)鍵。第四局部：功況診斷及不正常井治理1、功況診斷和不正常井治理的意義發(fā)生發(fā)展發(fā)病第四局部：功況診斷及不正常井治理2、不正常井及時發(fā)現(xiàn)的手段1計量發(fā)現(xiàn)2憋壓發(fā)現(xiàn)延長不適合3功況診斷示功圖4測液面發(fā)現(xiàn)5巡井發(fā)現(xiàn)第四局部：功況診斷及不正常井治理2、不正常井及時發(fā)現(xiàn)的手段3功況診斷示功圖油井工況診斷分析；井下桿柱受力分析；井下泵下

16、工況綜合分析；抽油機井能耗構(gòu)成分析；平衡分析及優(yōu)化；地面電機優(yōu)化。第四局部：功況診斷及不正常井治理2、不正常井及時發(fā)現(xiàn)的手段5巡井發(fā)現(xiàn)計量、憋壓、示功圖、液面、等資料錄取受周期限制，不正常井不能及時發(fā)現(xiàn)。采油工到達崗位后，按時巡井，第一時間對生產(chǎn)油井進行看、聽、摸、聞，對油井生產(chǎn)狀況做出初步診斷。第四局部：功況診斷及不正常井治理3、不正常井及時治理方法第四局部：功況診斷及不正常井治理3、不正常井及時治理方法1泵漏井處理： 微碰 憋泵觀察壓力變化 碰泵時間雙漏井：關(guān)生產(chǎn)閘門，連續(xù)憋壓，觀察壓力，無效進行熱洗。游漏井：固漏井：采取微碰泵與憋壓相結(jié)合，邊碰泵邊憋壓，無效進行熱洗。熱洗過程中活塞提出工作筒，熱洗后采取憋壓、碰泵。第四局部：功況診斷及不正常井治理3、不正常井及時治理方法2卡泵井的處理： 水量 溫度 監(jiān)督蠟卡井處理要點：蠟卡井洗井時洗井液溫度必須保證65，排量要從小到大，洗井液用量20方至少兩個井筒的容量。砂卡井處理：解卡時必須將活塞提出工作筒進行徹底沖洗，排量要從小到大，根據(jù)實際井深合理確定洗井液用量，對于泵掛1200米左右的油井，洗井液用量不能少于30方至少三個井筒的容量。第四局部：功況診斷及不正常井治理3、不正