摘要:小洼油田洼38塊位于遼河盆地中央凸起南部傾沒帶中北端,大洼斷層?xùn)|南側(cè)上升盤。區(qū)塊自下而上發(fā)育太古界、下第三系、上第三系及第四系地層,其中含油目的層為東二段、東三段和沙三段。區(qū)塊儲集層巖性分選較好,屬大孔高滲儲層。原油屬特稠油,具有高密度、高粘度、低含蠟的“二高一低”特征。小洼油田共有油井439口,開井231口,日產(chǎn)油560噸。目前區(qū)塊開發(fā)進(jìn)入中后期,蒸汽吞吐效果差,油井含水較高。由于原油粘度大,入泵困難,開發(fā)初期采用地下?lián)较∮停孛娉橛蜋C采取“長沖程、慢沖次”的采油工藝,因此,需要針對各井實際情況為油井“量身”制定合理工作制度,在促進(jìn)提升泵效的同時,實現(xiàn)產(chǎn)量效益最大化。由于抽油機大部分都已達(dá)到最大沖程,因此沖次調(diào)整對改善泵效、提升油井產(chǎn)量尤為重要。但是,盲目上提沖次并不能改善油井開采效果,反而會造成能源浪費、泵效下降、油井出砂等后果。
關(guān)鍵詞:沖次、泵效
1 沖次調(diào)整與泵效關(guān)系探討
1.1 影響泵效因素分析
影響油井泵效的主要因素有油層能量、油層結(jié)構(gòu)、產(chǎn)出液物性等3個方面。
(1)油層能量的影響。油層能量相對高,供液能力強,泵有一定沉沒度,泵充滿程度高,則油井泵效相應(yīng)也高。反之,油層能量相對低,供液能力弱,則油井泵效相應(yīng)就低。由于目前地層壓力處于較低水平,地層能量得不到補充而導(dǎo)致供液不足,泵效、生產(chǎn)效益低,有待加強注汽等措施補充地層能量。
(2)油層結(jié)構(gòu)、物性的影響。油層結(jié)構(gòu)、物性是影響泵效的重要地質(zhì)因素之一。如果油層屬于結(jié)構(gòu)疏松、膠結(jié)不好的砂巖,則油井生產(chǎn)過程中容易出砂,砂粒磨損抽油泵的凡爾球、凡爾座、活塞、襯套等部件,導(dǎo)致泵漏,泵效降低?;蛘叱錾皩?dǎo)致固定凡爾、游動凡爾卡住失效。因此需要實施井下防砂措施。
(3)油井產(chǎn)出液體的影響。油井產(chǎn)出液體對油井泵效也有重要的影響。如液體含砂多、含蠟高、易結(jié)蠟、含氣量大、油稠、粘度大等因素都會對泵效有很大的影響。歸結(jié)起來主要有3個方面:一是氣體的影響;二是漏失,包括凡爾的漏失和柱塞與泵筒之間的漏失;三是沖程損失。但對目前分析的沖次調(diào)整影響油井泵效來說,主要是氣體因素造成影響。
針對以上三種原因,前兩者都需對油層開發(fā)環(huán)境進(jìn)行改善,投資大、難度高、效果無法預(yù)知。對于油井產(chǎn)出液,我們雖無法改變其物性,但可通過調(diào)整油井工作制度降低其影響程度,實現(xiàn)泵效指標(biāo)與產(chǎn)量雙贏。該方案實施較容易,無需投入,效果明顯,因此可以廣泛采用。
1.2 沖次調(diào)整造成氣體影響泵效分析
小洼油田開采中后期的油井或動液面低的油井,特別是高氣液比的油井,氣體是影響抽油泵泵效的主要因素之一。抽油泵在抽汲過程中,泵筒內(nèi)游動凡爾與固定凡爾之間存在游離氣、溶解氣和凝析氣。含氣油井中的抽油泵閥球一般都會開啟滯后,當(dāng)在泵腔內(nèi)的氣體所占據(jù)的體積足夠大時,不但下沖程時游動凡爾打不開,甚至上沖程時固定凡爾也有可能打不開,整個上、下沖程中只是腔內(nèi)氣體在膨脹和壓縮,而沒有液體舉升,此時抽油泵出現(xiàn)“氣鎖”現(xiàn)象,無法正常工作。
(1)泵腔內(nèi)的壓力
含氣油井中的抽油泵,在上沖程時,固定凡爾和游動凡爾之間會有氣體聚積,若沒有相的變化,即泵腔內(nèi)的油在壓力降低時無凝析氣產(chǎn)生。
(2)含氣油井的抽油泵泵效計算公式
如果泵吸入處的氣/液體積比,即油氣比是m,則抽油泵泵效為:
(3)泵效分析
要提高含氣油井的抽油泵泵效,需要從以下幾個方面做工作。
一是降低pd/po比值。常規(guī)泵的排出壓力p由下泵深度決定,只有提高泵的吸入壓力,即增加泵的沉沒度,才能提高泵效。但隨著沉沒度的不斷增加,會加劇凝析氣的產(chǎn)生,即會加大Lb,所以有一個最佳沉沒度;另外,隨著沉沒度的不斷增加,還會因沖程損失及漏失的可能性增加而降低泵效。
二是加大沖程,提高抽油泵壓縮比。
三是降低沖次。隨著沖次的降低,泵腔內(nèi)的壓力變化速度就會減慢,腔內(nèi)從原油中分離出的溶解氣和凝析氣就會減少,Lg和Lb都會減小。同時,每一沖程的排油時間就長,油氣在進(jìn)泵前就會有較長的分離時間,減少了進(jìn)入泵腔的氣體。
四是減小余隙容積。坐泵后,要使游動閥與固定閥在沖程的下死點位置時盡可能接近而又不發(fā)生碰撞,即坐泵后要提防沖距盡可能小,從而提高抽油泵的壓縮比。
五是及時放套管氣進(jìn)站。這有利于油套還空間井液溶解氣的分離,降低進(jìn)入泵腔前井液的油氣比,從而提高泵效,但氣體釋放不均勻易造成地層出砂。其他因素不變,僅沖次調(diào)整可知,油井沖次上調(diào)后泵效降低。
1.3 沖次調(diào)整油井泵效分析
通過認(rèn)真開展油水井分析工作,甄選小洼油田19口油井開展沖次調(diào)整試驗研究,
對沖次比值關(guān)系進(jìn)行多項式擬合,發(fā)現(xiàn)當(dāng)沖次調(diào)整比值控制在0.5-1.25時,油井受氣體及稠油影響較小,可以實現(xiàn)產(chǎn)量與泵效雙贏的目標(biāo);當(dāng)沖次調(diào)整幅度過大或過小,不利于油井正常生產(chǎn)。該經(jīng)驗可以借鑒至小洼油田其他油井。
通過調(diào)整工作制度,19口井平均泵效由過去的55.4%提升至目前的61.5%,在實現(xiàn)泵效指標(biāo)提升的基礎(chǔ)上油井達(dá)到了增產(chǎn)。
2 效益分析
通過對全區(qū)油井潛力分析,上半年對19口油井沖次進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整后油井均能正常生產(chǎn),未出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,油井日產(chǎn)液由調(diào)前的391.2 t/d提高到459.6t/d,日均增液68.4t,累積增油量343.8t,直接創(chuàng)效31.3萬元。
3 結(jié)論
(1)通過對小洼油田部分抽油機工作制度進(jìn)行合理調(diào)整,平均泵效提升了6個百分點。調(diào)整沖次前后比值控制在0.5-1.25時,油井受氣體及稠油影響較小,當(dāng)沖次調(diào)整幅度過大或過小,不利于油井正常生產(chǎn)。
(2)通過對抽油機井工作制度進(jìn)行優(yōu)化,在提升泵效的同時,緩解了小洼油田產(chǎn)量壓力,帶動了原油挖潛指標(biāo)的向好發(fā)展,指標(biāo)效益和經(jīng)濟(jì)效益均可觀,可推廣應(yīng)用至全油田及其他區(qū)塊。
作者簡介:張姍姍(1985-),女,遼寧省盤錦市,工程師,現(xiàn)從事油田開發(fā)工作。
中油遼河金海采油廠? 遼寧? 盤錦 124010