建立低效井提質(zhì)增效新技術(shù)體系
時(shí)間：2018-10-11 10:29
來(lái)源：
作者: 朱益飛
勝利油田孤東采油廠經(jīng)過(guò)三十多年的高速度開(kāi)發(fā)，目前進(jìn)入特高含水開(kāi)發(fā)后期，采出程 度 高（40.2%）， 綜 合 含 水 高（96.4%），部分區(qū)塊綜合含水達(dá)到了 98% 以上，油田剩余油分布復(fù)雜，優(yōu)勢(shì)竄流通道普遍發(fā)育。隨著油田開(kāi)采難度的逐年增大，油井生產(chǎn)參數(shù)逐漸增大，高耗能、低泵效、低產(chǎn)低效油井較多，造成生產(chǎn)單耗居高不下，油井系統(tǒng)效率降低。為提高油井產(chǎn)能效率，降低生產(chǎn)能耗和噸油開(kāi)采成本，通過(guò)采取實(shí)施精細(xì)化管理措施，強(qiáng)化低效油井低效原因系統(tǒng)分析，優(yōu)化油井產(chǎn)能與用能之間的關(guān)系，有針對(duì)性地提出一井一策低效油井整改治理技術(shù)措施，取得良好的低效油井治理效果。
機(jī)采系統(tǒng)油井節(jié)能監(jiān)測(cè)情況
根據(jù)勝利油田 2015 年測(cè)試工作計(jì)劃安排，孤東采油廠機(jī)械采油井共完成抽油機(jī)井系統(tǒng)效率測(cè)試 518臺(tái)次，平均系統(tǒng)效率為 40.16%，平均功率因數(shù)為 0.698。根據(jù)《孤東采油廠質(zhì)量監(jiān)督考核細(xì)則》，在測(cè)試的 518 口抽油機(jī)井中，單井效率不合格井有 90 口井，單井功率因數(shù)不合格井有 241 口，與 2014 年同期相比系統(tǒng)效率下降 2.98%，平均功率因數(shù)下降了 0.089，單井功率因數(shù)不合格井上升了 97 口，單井效率不合格井與 2014 年相比上升 36 口。
通過(guò)對(duì)系統(tǒng)效率低于標(biāo)準(zhǔn)要求的低效油井開(kāi)展分析，發(fā)現(xiàn)主要存在以下幾個(gè)方面問(wèn)題：一是油井高參數(shù)、高液量，動(dòng)液面較淺，有效揚(yáng)程小。二是地層供液不足，油井產(chǎn)液量較低，泵效低，且泵掛深、液面深、油稠負(fù)荷重。三是抽油機(jī)、電機(jī)等地面配套設(shè)備老化嚴(yán)重、配套不完善。四是部分低泵效井由于地層原因長(zhǎng)期低液， 油井產(chǎn)液量低，動(dòng)液面較深，參數(shù)過(guò)大，注采結(jié)構(gòu)不合理。五是部分油井沖次偏大，沉沒(méi)度偏大， 動(dòng)液較淺， 且套壓較大。六是油井產(chǎn)液量低，且套壓較大。七是高含水井普遍是大泵徑、高沖次井，這部分井低效液量多，增加電量消耗。
提質(zhì)增效降耗技術(shù)措施
根 據(jù) 現(xiàn) 場(chǎng) 測(cè) 試 數(shù) 據(jù) 結(jié) 果， 對(duì)90 口低效油井電參數(shù)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行逐井診斷，分析地面設(shè)備、生產(chǎn)參數(shù)、井筒工藝等能耗節(jié)點(diǎn)對(duì)油井系統(tǒng)效率的影響程度，進(jìn)行分類治理，采取分級(jí)分類管理。經(jīng)過(guò)分析，提 出 以 下 主 要 建 議 措 施： 一 是 對(duì)XTKD192X3、GO6-34N4431、XTKD642P1 等 64 口低水平低液量生產(chǎn)油井，分析每一口油井造成低產(chǎn)原因，提出一井一策治理措施，提升油井產(chǎn)量，如 XTKD192X3 原日產(chǎn)油 6 噸降到 2.7 噸，油井系統(tǒng)效率下降明顯， 通過(guò)對(duì)該井的井史、井況進(jìn)行系統(tǒng)研究后認(rèn)為，得出該井地層能力不足且泥質(zhì)含量高是造成油井產(chǎn)量下降和系統(tǒng)效率下降的主要原因，針對(duì)這一問(wèn)題制定出注汽 + 高溫粘土穩(wěn)定劑的復(fù)合治理方案。
措施實(shí)施后，該井產(chǎn)量和能耗效率上升明顯， 治理后開(kāi)井一個(gè)月，該井產(chǎn)量目前保持在 7 噸左右，已累增油 402.2 噸。GO6-34N4431 井是孤東六區(qū)的一口油井，該井自開(kāi)井以來(lái)，維持低水平低液量生產(chǎn)，日產(chǎn)液 3 方，日產(chǎn)油 0.7 噸，油井產(chǎn)液量低、系統(tǒng)效率低， 經(jīng)過(guò)對(duì)井低效原因分析，結(jié)合油井區(qū)塊特點(diǎn)，分析得出造成該井低產(chǎn)液低效的主要原因是油稠、近井地帶表皮系數(shù)高，決定實(shí)施二氧化碳冷采+降粘劑復(fù)合吞吐工藝。施工中，注入 60 噸二氧化碳，同時(shí)將 5 噸降粘劑配置成濃度 10% 的50 方溶液擠入地層，沖洗近井地帶死油，提高近井地帶稠油流動(dòng)性。措施實(shí)施后， 目前該井已正常生產(chǎn)，日產(chǎn)原油 3.5 噸，增油效果明顯。
XTKD642P1 井是孤東廠紅柳油田一口低效低產(chǎn)井，經(jīng)過(guò)對(duì)該井產(chǎn)生低效原因分析，得出由于原油粘度高，地層能量又不足，導(dǎo)致該井低產(chǎn)。該井日產(chǎn)液 13.6 立方米，日產(chǎn)油僅 2.1 噸。技術(shù)人員針對(duì)該井經(jīng)過(guò)多輪次吞吐后效果變差、含水上升的狀況，為該井制定了二氧化碳熱采復(fù)合吞吐協(xié)同高溫驅(qū)油劑驅(qū)油。措施實(shí)施后，該井日產(chǎn)液 17.5 立方米， 日產(chǎn)油上升至 8.7 噸.
截止目前，該井已累計(jì)增油 237.3 噸。二是對(duì)7-39-275、6-31-15 和 4-19-13等 3 口實(shí)施由抽油機(jī)作業(yè)調(diào)整為自噴油井，提高系統(tǒng)效率，降低電能消耗。優(yōu)化注采結(jié)構(gòu)， 減少無(wú)效液量。從注采結(jié)構(gòu)調(diào)整，增加對(duì)應(yīng)水井有效注水的油藏管理角度， 進(jìn)行計(jì)關(guān)、間開(kāi)管理，減少無(wú)效液量，降低電量消耗。實(shí)施油水井一體化優(yōu)化調(diào)整措施， 設(shè)計(jì)油井措施工作量 19 口，共減少液量 430 噸 / 天，增加油量3.3 噸 / 天。其中高含水無(wú)效益油井限液 13 口，減少液量 530 噸 / 天，產(chǎn)油量 5.2 噸 / 天；低液低含水油井防砂提液 6 口，增加液量 100 噸 /天，增油 8.5 噸 / 天。設(shè)計(jì)水井工作量 15 口，共減少注水 430 立方米 /天。實(shí)施關(guān)井或采取由采改注、減少無(wú)效注水量等針對(duì)措施，以改善注采動(dòng)態(tài)平衡，降低電能消耗。
優(yōu)化防砂和調(diào)剖工藝措施提升油井產(chǎn)能。 孤東油田地層出砂嚴(yán)重，油水井防砂是孤東采油廠井下作業(yè)的重要工作之一，濾砂管防砂則是主要的防砂工藝。 如何既能防住砂，又能保證油氣運(yùn)行暢通，成為防砂技術(shù)人員急需攻克的難題。通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)備，提升評(píng)價(jià)功能。新進(jìn)了以 “多段塞多流體滲流參數(shù)儀器”為核心的實(shí)驗(yàn)利器，揭示了地層內(nèi)的細(xì)微砂泥顆粒、黏稠的聚合物流體互相吸附在井筒，組成了一道透水性極差的“墻”，是造成油井供液的罪魁禍?zhǔn)?。針?duì)這一特點(diǎn)，圍繞疏松砂巖地層填砂規(guī)模與充填形態(tài)、儲(chǔ)層竄流通道描述、堵劑定位投放技術(shù)等，開(kāi)展了大量數(shù)值模擬和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，實(shí)施應(yīng)用新型高滲濾砂管防砂優(yōu)化工藝。
措施實(shí)施后，高滲濾防砂優(yōu)化工藝技術(shù)應(yīng)用累計(jì)增油超過(guò) 9.9 萬(wàn)噸，成為水驅(qū)、注聚驅(qū)低液油井提液的技術(shù)首選。同時(shí)，通過(guò)開(kāi)展儲(chǔ)層竄流通道描述，提高了調(diào)剖工藝設(shè)計(jì)的針對(duì)性，并開(kāi)展了聯(lián)合站油泥砂和污水處理浮渣的資源化利用，研制出更為廉價(jià)的低成本堵劑體系。
結(jié)合竄流通道模擬結(jié)果，優(yōu)選堵劑及段塞組合，利用數(shù)模技術(shù)優(yōu)化劑量和段塞組合降低單井投入，推進(jìn)了低成本調(diào)剖工藝的規(guī)?；瘧?yīng)用，實(shí)現(xiàn)了噸油操作成本持續(xù)下降。GO6-28-515井是孤東油田的一口低效油井，以往作業(yè)調(diào)剖采用凍膠 + 粉煤灰大劑量深部調(diào)剖模式，后期堵劑用量增大，成本上升，效益變差。為降低單井投入，今年孤東采油廠在該井調(diào)剖施工中，應(yīng)用浮渣為主的低成本堵劑，通過(guò)段塞優(yōu)化組合，采取凍膠 + 濕地浮渣 + 油泥砂封口三段塞模式。優(yōu)化措施實(shí)施后，單井材料費(fèi)用下降5.5萬(wàn)元。 調(diào)剖作業(yè)后，油壓上升 2.4 兆帕，井組峰值日增油 2.3 噸，累計(jì)增油 353 噸。
實(shí)施地面配套治理措施。一是推廣應(yīng)用高效磁阻開(kāi)關(guān)機(jī)電 58 臺(tái)，替代高能耗 Y 系列異步油井電機(jī)，并根據(jù)油井抽油機(jī)負(fù)荷優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)。 二是采取合理選用電動(dòng)機(jī)容量、調(diào)整安裝油井補(bǔ)償容量、對(duì)油井自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償控制柜進(jìn)行檢修等綜合治理措施，以提高油井功率因數(shù)；三是治理抽油機(jī)工字鋼斷裂、偏磨油井 30 井次。建議匹配電機(jī) 6 井次、油井自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償控制柜進(jìn)行檢修 10 臺(tái)，調(diào)整安裝油井靜態(tài)補(bǔ)償容量 5 臺(tái)，預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)年節(jié)電 90 萬(wàn)kW·h。
實(shí)施效果
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果，對(duì) 90口低效油井電參數(shù)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行逐井診斷后，提出對(duì) XTKD192X3、GO6-34N4431、XTKD642P1 等64 口低水平低液量生產(chǎn)油井，日增油 能 力 127.2 噸， 累 增 油 5,319.4噸，平均系統(tǒng)效率提升 10.2%。對(duì)7-39-275、6-31-15 和 4-19-13等 3 口實(shí)施由抽油機(jī)作業(yè)調(diào)整為自噴油井，提高系統(tǒng)效率，降低電能消耗，日減少電量 419 kW·h，實(shí)現(xiàn)年節(jié)約電量 16 萬(wàn) kW·h。實(shí)施油水井一體化優(yōu)化調(diào)整措施，減少無(wú)液量，降低能耗。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，實(shí)施優(yōu)化注采結(jié)構(gòu)措施后，年累增油量達(dá)到 990噸，限液 15.25 萬(wàn)立方米，節(jié)約注水量 10.57 萬(wàn)立方米，實(shí)現(xiàn)年節(jié)電 145萬(wàn) kW·h。實(shí)施油井優(yōu)化防砂 6 口，單井增液 28.9 噸 / 天，增油 6.9 噸 /天，累積增油 4,600 噸。實(shí)施優(yōu)化調(diào)剖工藝措施井 5 口，平均單井增油2.1 噸，累計(jì)增油 1,800 噸。采用高效開(kāi)關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)對(duì)老舊 58 臺(tái) Y 系列高能耗油井電機(jī)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)了抽油機(jī)與油井電機(jī)的優(yōu)化配置，提高了油井生產(chǎn)效率，取得了高效節(jié)能電機(jī)的良好應(yīng)用效果。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，應(yīng)用該節(jié)能電機(jī)后，油井平均功率因數(shù)提高 了 0.23， 油 井 系 統(tǒng) 效 率 提 升 了2.38 個(gè)百分點(diǎn)，百米噸液?jiǎn)魏慕档土?0.18 千瓦時(shí)，全年實(shí)現(xiàn)節(jié)電能力達(dá) 80 萬(wàn)千瓦時(shí)，有效提高能源利用率，降低提液能耗。實(shí)施匹配電機(jī)6 井次、油井自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償控制柜進(jìn)行檢修 10 臺(tái)，調(diào)整安裝油井靜態(tài)補(bǔ)償容量 5 臺(tái)，實(shí)現(xiàn)油井平均功率因數(shù)由原來(lái)的 0.563 提高到目前的0.856， 日節(jié)電 93kW·h，實(shí)現(xiàn)年節(jié)電 3.4 萬(wàn) kW·h。實(shí)施治理抽油機(jī)工字鋼斷裂、偏磨油井 30 井次，實(shí)現(xiàn)油井系統(tǒng)效率提升了 1.36 個(gè)百分點(diǎn)，年節(jié)電 6.8 萬(wàn) kW·h，合計(jì)實(shí)現(xiàn)年節(jié)電 90.2 萬(wàn) kW·h。
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