运用井下测压数据制定间抽制度的方法

符喜德 黄 华 段景杰 张文哲 赵亚杰

陕西延长石油(集团))有限责任公司研究院, 陕西 西安 710075

0 前言

随着油田开发的逐步推进,地层压力下降,部分机抽井供液能力已不能满足连续生产的需要,逐步转为间抽生产。这种现象在低渗透油田更加普遍[1-4]。自2000年刘合等人[5]提出利用动液面数据制定油井间抽制度以来,对间抽的研究多集中在对该方法的优化和应用以及对间抽控制设备的研发上[6-13]。由于油套环空液柱存在泡沫段以及声波速度不准的情况,测得的油井动液面数据存在一定误差[14-17],而地层参数不够全、不够准或者选用的计算模型不适合目的油层[18-20],最后得出的间抽制度也不一定是最优的。所以有必要研究精确度更高、普适性更强的间抽制度制定方法。

1 间抽制度制定方法

1.1 压力恢复数据确定流入动态

关井后,地层流体渗流至井筒,引起油井动液面升高,井底流压上升。地层的瞬时渗流量可通过计算单位时间内井底压力的变化得到,见图1,进而可以得到油井的流入动态曲线。

(1)

Δqs=Δh×Sa

(2)

式中:h为动液面高度,m;p为井底压力,MPa;ρl为井筒中液体密度,kg/m3;g为重力加速度;qs为地层产液量,m3,Sa为油套环空截面积,m2。

图1 关井后井底流压上升曲线

计算不同压力和时间对应的地层产量即可得到油井的流入动态曲线以及地层瞬时产量曲线qs(t),见图2。

图2 199井流入动态曲线

1.2 开井压力下降数据确定实时泵效

开井后,井底流压的变化受地层产液和抽油机举升两方面影响。在已知地层流入动态和油井举升参数的情况下,就可计算出油井泵效,见图3。于是有:

图3 开井后井底流压下降曲线

(3)

油井泵效为:

(4)

式中:qs为地层产液量,m3;qp为抽油泵排出液量,m3;fp为抽油泵柱塞截面积,m2;s为油井冲程,m;n为油井冲次,min-1。

联立油井流入动态可以得到开抽后油井泵效与时间的关系曲线η(t),见图4。

图4 199井泵效分析曲线

1.3 产能最大法确定油井启、停时间

为追求产量最大化,应在井底流压上升至最大值之前就开抽。假设流压达到p2时开抽,流压下降到p1时停抽。则间抽井停抽时长为t1,开抽时长(t2-t1)，见图5。

图5 压力测试曲线

停抽阶段,地层产液量为QS:

(5)

(6)

(7)

一个间抽周期内,地层的总产液量与抽油泵举升的液量相等,所以有：

(8)

(9)

选择不同的开抽压力点,可计算出不同的平均日产量。平均日产量最大时的t1、t2即为最优关井时长和最优间抽周期。

2 现场试验

鄂尔多斯盆地某区块199井基础数据如下:抽油泵泵径44 mm、抽油机冲程1.2 m、冲次6 min-1、套管内径124 mm、油管外径73 mm、泵挂深度415 m。当前间抽制度为开4 h,关20 h,日产液量为0.42 m3。下入压力计测得油井压力变化曲线见图6,计算后得出的流入动态曲线和泵效曲线分别见图2、图4。

选择不同的开抽时间压力,即可计算出不同的间抽制度及其产量,具体结果见表1。

图6 199井压力测试曲线

表1199井间抽产量预测表

开抽压力/MPa开井时间/h关井时间/h单次产液量/m3平均日产液/m3月累计产量/m3054094750830041212347050084260760042012608046083770680042412717042073280600043012896037062820520043313000033062510460043012887029052190390041812536025041880330041312375021041560270040512150

表1数据说明199井的最佳间抽制度为关井时间28.2 h,开机时间0.6 h。优化后可节约抽油时间3.4 h/d,增液0.013 m3/d。

运用此方法优化油井间抽制度89井次,优化后单井平均增油0.009 t/d,抽油时间平均减少3 h/d,耗电量平均减少7.5 kW·h/d,节能挖潜效果良好。

3 结论

1)以产量最大化为目标,提出利用关井压力恢复数据和开井压力下降数据曲线制定油井间抽制度的方法。

2)此方法利用实测压力数据进行计算,能避免由动液面数据和地层参数引起的误差,具有较高的准确性和普适性。

3)此方法有助于挖掘间抽井生产能力和扩大间抽节能效果,具有推广价值。

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