油气井动态分析

1、油气井动态分析油气井动态分析授课人授课人: :李忠良李忠良时间时间:2006:2006年年9 9月月一、动态分析的内容、方法v动态分析：通过大量的油、水井第一性资料，认识油层中 油、气、水的运动规律的工作v动态分析资料：地质资料、动态资料、工程情况v动态分析基本方法：统计法、作图法、物质平衡法、地下 流体力学法v动态分析步骤：单井-单井裂缝系统（区块）-全油气 藏-全油气田v单井动态分析步骤：地面-井筒-地层一、动态分析的内容、方法油油 藏藏驱驱 动动方方 式式弹弹 性性驱驱 动动气气 压压驱驱 动动重重 力力驱驱 动动一、动态分析的内容、方法一、动态分析的内容、方法生产制度生产方式油 嘴生产

2、时数自 喷机械采油气举采油有杆泵采油无杆泵采油连 喷间 喷一、动态分析的内容、方法v自喷采油：依靠油层压力将石油举升到地面，并利用井口剩余压力输送到计量站、集油站。v特点：设备简单、操作方便、采油速度较快、经济效益好等优点。v连喷井：在一个月内只有一个生产和关井周期并且连续生产在半月以上的油井或全月连续生产的油井。v间喷井：在一个月内有两个及两个以上的生产和关井周期的油井或虽然只有一个生产和关井周期，但连续生产时间在半个月以下的油井。一、动态分析的内容、方法一、动态分析的内容、方法v机械采油：人为地通过各种机械从地面向油井内补充能量举油出井的生产方式。v有杆泵采油：游梁式抽油机-深井泵采油装置

3、、地面螺杆泵采油装置v无杆泵采油:电动潜油泵、水力活塞泵、射流泵、振动泵、抽汲、提捞等v气举采油：将天然气加压注入井底，进行举油。一、动态分析的内容、方法一、动态分析的内容、方法两高三两高三低低产量高产量高压力高压力高气油比低气油比低含砂低含砂低含水低含水低一、动态分析的内容、方法一、动态分析的内容、方法v油井单井分析要解决哪些问题？v1、单井工作制度是否合理。v2、单井生产能力有无变化。v3、井内技术状况。v4、注水见效情况。v5、井下作业措施效果。v6、弄清生产潜力，提出挖潜效果。一、动态分析的内容、方法一、动态分析的内容、方法v川中管理油井的经验：川中管理油井的经验：v弄清井史v取好资料

4、v及时分析v反复实践v总结提高听看摸二、动态分析常用术语、参数二、动态分析常用术语、参数v一次采油：油井利用天然能量开采的采油方式。v特点：采收率10%，投资少，技术简单、利润高、采收率低。v二次采油：一次采油以后用注水、注气等人工补充能量开采的采油方式（使之在饱和压力以上或较高压力下生产）。v特点：采收率30-40%，技术相对复杂，投资费用较高，生产能力旺盛、经济效益较高。v三次采油（强化开采技术）：二次采油以后，采用聚合物注稠化水、CO2、蒸汽或溶液等方法驱油，提高采收率。v特点：高技术、高投入、高采收率、高经济效益。二、动态分析常用术语、参数二、动态分析常用术语、参数v日产油量（生产水平

5、）：月产油量与当月日历天数的比值，通常是指井口产量，表示油田日产水平。（t/d或m3/d）v日产液量：油田实际日产液量的大小。（t/d或m3/d）v年产量：油田全年实际产出的原油量，通常是指核实年产量。（104t/a或104m3/a）二、动态分析常用术语、参数二、动态分析常用术语、参数 采油速度：年产量与地质储量之比。表示油田开发快慢的一个指标。 采出程度：指油田到目前的累计产油量占地质储量的百分比。 综合含水率：油田月产水量与月产液量之比。表示油田原油含水高低的重要指标。二、动态分析常用术语、参数二、动态分析常用术语、参数v原始气油比：油田未开发时，地层中每吨原油所溶解天然气量。v综合生产气

6、油比：是指每采1吨原油伴随产出的天然气量（月产气量与月产油量之比）。v气油比过大对油井的影响：v1、原油粘度增加，降低原油相渗透率。v2、气体分离，油层温度下降，可能产生油层结蜡，引起堵塞。v3、气体大量消耗，缩短油井自喷期。二、动态分析常用术语、参数二、动态分析常用术语、参数v采油指数：单位生产压差的日产量（表示油井生产能力的大小）。（m3/d.MPa）v综合递减率：反映油田老井采取生产措施情况下产量的递减速度。v自然递减率：反映油田老井在未采取增产措施的情况下产量递减速度。二、动态分析常用术语、参数二、动态分析常用术语、参数v日注水量：油田实际日注入油层的水量。是衡量油田实际注水能力的重要

7、指标。（m3/d）v注采比：指注入剂所占的地下体积与采出物（油、气、水）所占地下体积之比。注采比分月注采比和累计注采比。v注采平衡：注入油藏水量与采出液的地下体积相等（注采比为1）。v地下亏空：指注入剂的体积少于采出剂的地下体积。是注采不平衡的表现。v注水井吸水指数：单位生产压差的日注水量。（m3/d.MPa）二、动态分析常用术语、参数二、动态分析常用术语、参数v油油 压压v油压：油气从井底流到井口后的剩余能量。v油压=流压-井筒混气液柱压力-摩擦力-滑脱损失v油压高低的因素：地层能量、井筒能量消耗情况、油管内技术状况、地面设备。v油压上升的原因：v油压下降的原因：二、动态分析常用术语、参数二

8、、动态分析常用术语、参数v套压套压v套压：油套管环形空间在井口的压力。v套压=流压-液柱压力（环空）-气柱压力（环空）v套压+液柱压力+气柱压力=油压+井筒混气液柱压力+摩擦损失+滑脱损失（在油管生产情况下）v（1）P流P饱时，在套管气不漏情况下，可反映流压的变化。二、动态分析常用术语、参数二、动态分析常用术语、参数v油压与套压的关系v 油管生产 油压套压v 油套管合采 油压套压v v 井筒内无液柱 油压=套压v关井： 油管液高环空液 油压套压二、动态分析常用术语、参数二、动态分析常用术语、参数v流压：油井正常生产时所测出的地层中部压力。v流压=油压+井筒内液柱压力+摩擦损失+滑脱损失v流压变

9、化因素：地层压力、地层渗流条件的好坏、砂蜡水、工作制度。二、动态分析常用术语、参数二、动态分析常用术语、参数v静压：油井关井恢复到稳定时所测得的油层中部压力。v静压=油压+液柱压力+气柱压力=套压+环空油柱压力+环空气柱压力v原始压力：油层在未开采时测得的油层中部压力。一般地层压力随深度增加而增加。v静水柱压力：从井口到地层中部的水柱压力。v饱和压力：在地层条件下，溶解气在原油中天然气从原油中刚分离出来时的压力。二、动态分析常用术语、参数二、动态分析常用术语、参数v压力梯度：单位井深的压力变化值或每100m井深压力变化值。（MPa/100m）v梯度1.00时井底积水v梯度0.85-1.00井底

10、少量水或乳化油v梯度0.75-0.85油井生产正常v梯度0.70-0.10油井脱气较严重v梯度0.10时表示井筒为纯气体二、动态分析常用术语、参数二、动态分析常用术语、参数v总压差：目前地层压力与原始地层压力之差,标志油田天然气能量的消耗情况。v生产压差(采油压差)：指目前地层压力与井底流动压力的差值。v地饱压差：静压与饱和压力的差值。v流饱压差：流压与饱和压力差值。v注水压差：注水井注水时井底压力与地层压力差值。二、动态分析常用术语、参数二、动态分析常用术语、参数抽油机抽油机各项各项技术技术指标指标冲冲 程程冲冲 数数泵泵 效效检泵周期检泵周期动液面动液面静液面静液面示功图示功图二、动态分析

11、常用术语、参数二、动态分析常用术语、参数v油井自喷的流动过程及能量消耗：v渗 流：10-15%v垂直管流：30-80%v嘴 流：5-30%v水平管流：5-10%v油气混合物在井筒中的流动形态：v纯油流：重力v泡 流：较大滑脱损失v断塞流：较好v环 流：摩擦阻力较大v雾 流：摩擦阻力很大三、自喷油井动态分析三、自喷油井动态分析变化原因变化原因其他其他油压油压套压套压流压流压产油量产油量气油比气油比处理处理措施见效措施见效清蜡正常清蜡正常或或产水、积水产水、积水梯度上升梯度上升油嘴堵塞油嘴堵塞清蜡气顶清蜡气顶油嘴过大油嘴过大结蜡点下移结蜡点下移 油嘴过小油嘴过小清蜡气顶清蜡气顶油管结蜡油管结蜡清蜡

12、困难清蜡困难出油管线堵出油管线堵清蜡正常清蜡正常 井底砂堵井底砂堵砂面升高砂面升高 三、自喷油井动态分析三、自喷油井动态分析变化原因变化原因其他其他油压油压套压套压流压流压P P分分产油量产油量气油比气油比处理处理套管漏气套管漏气油嘴掉、油嘴掉、漏漏出油声大出油声大两翼出油两翼出油出油声大出油声大出油管线结蜡或有堵出油管线结蜡或有堵塞物塞物检查油嘴不出油、回检查油嘴不出油、回压或生产闸门关压或生产闸门关无无检查油嘴后、油嘴松检查油嘴后、油嘴松或掉或掉逐渐逐渐出油时出油时PtPt，出气时，出气时Pt Pt 三、自喷油井动态分析三、自喷油井动态分析v连喷井管理：v1、油井产量高，压力产量递减慢，生

13、产长期稳定，变化小。v2、油井产能低，递减快，无法稳定。v系统试井：4个油嘴、产量变化20%-25%左右；稳定2天/1个油嘴。三、自喷油井动态分析三、自喷油井动态分析v间喷井：v开关井时间确定：v开井时间：原则上油套压恢复基本稳定（上升缓慢）开井。v关井时间：原则上定为套压开始急剧下降，油压开始急剧上升，井口将出大气时关井。v油嘴的确定：v气大、压力高小油嘴v油多气少偏大油嘴v水多偏大油嘴三、自喷油井动态分析三、自喷油井动态分析间喷井开井压力变化曲线间喷井关井恢复曲线油压套压套压油压套压压压 力力压压 力力时时 间间时时 间间三、自喷油井动态分析三、自喷油井动态分析v低压自喷井的管理：v临界流

14、动状态：流体的流速在流动介质中传播速度为声速的流动状态。v临界流动判别式：vP下绝/P上绝0.546 P上绝 2P下绝v低压油井管理注意事项：v1、回压控制要达到临界速度。v2、生产压差要适当放大（油嘴）。v3、改变生产制度。四、机抽油井动态分析四、机抽油井动态分析v抽油机主要工作参数：泵径、冲程、冲数v合理工作制度：生产压差、泵深、冲数v确定抽油机井的三参数：长冲程、慢冲数（或中等）、小泵径v间歇抽油井工作制度的确定：观察法、示功图法、液面法v抽油机井常见故障的判断：示功图法、试泵法、液面观察法、井口呼吸观察法、井口憋压法v抽油机井常见故障排除方法：套管加压法、拔出活塞解除砂卡、光杆对扣法、

15、碰泵法、洗井四、机抽油井动态分析四、机抽油井动态分析v提高泵效的措施：v泵效是反映抽油设备工作效率及管理水平的重要指标。v1、油层的措施：注水、增产措施。v2、油井方面的措施：（1）选择油井合理工作制度；（2）使用油管锚，减少冲程损失；（3）合理利用气体能量，减少气体的影响；（4）减少砂、蜡、腐蚀引起漏失的影响。v间抽井确定开、关井时间的注意事项v1、间抽油量不应低于连抽油量。v2、出砂严重，易卡的应改为连抽。v3、应妥善管理套管气。四、机抽油井动态分析四、机抽油井动态分析v放套管气的几种方法：v1、气较大的油井：采用抽时关套管气、停抽时放套管气（开关停放）。v2、气较小的油井：一般采用抽时常

16、放气、停抽时常放气，是地层流体更好进入井筒。v3、气一般大的油井：停抽时放套管气、开抽时关套管气，在经过一段时间后，又缓慢放套管气。v4、泵有漏失的油井：开抽时要关套管气。v注意：注意：A A、定压井可装定压阀或安全阀。、定压井可装定压阀或安全阀。 B B、放套管气时动作要缓慢。、放套管气时动作要缓慢。四、机抽油井动态分析四、机抽油井动态分析原因分析原因分析故障现象故障现象处理处理正常生产现象正常生产现象井口排油忽大忽小、并与光杆上行时大，下行时小或上井口排油忽大忽小、并与光杆上行时大，下行时小或上行较大，呈周期性变化行较大，呈周期性变化活塞未进入工作活塞未进入工作筒或抽油杆断脱筒或抽油杆断脱

17、憋不起压、光杆发热、上行负荷轻、憋不起压、光杆发热、上行负荷轻、不平衡不平衡下放光杆或检泵下放光杆或检泵游动凡尔打不开游动凡尔打不开不出油，上行压力上升、下行压力不出油，上行压力上升、下行压力降低，光杆不能卸载降低，光杆不能卸载固定凡尔、游动固定凡尔、游动凡尔全部失灵凡尔全部失灵不出油，憋压不上升，光杆发热，不出油，憋压不上升，光杆发热，上行负荷正常、下行电流比正常大。上行负荷正常、下行电流比正常大。出油管线堵塞出油管线堵塞回压上升、上行负荷增大，上行电回压上升、上行负荷增大，上行电流增大流增大抽油井结蜡的判抽油井结蜡的判断断产量逐渐减少甚至不出油，上行负产量逐渐减少甚至不出油，上行负荷增大、下行负荷减少，严重时光荷增大、下行负荷减少，严重时光杆不下行，毛辫子打扭。杆不下行，毛辫子打扭。热洗或检泵热洗或检泵四、机抽油井动态分析四、机抽油井动态分析原因分析原因分析故障现象故障现象处理处理抽油井出砂的判断抽油井出砂的判断取样有砂粒，取样考克取样有砂粒，取样考克关不严，负荷增大，光关不严，负荷增大，光杆有震动感觉杆有震动感觉防砂处理或减少生产压防砂处理或减少生产压差差活塞未进入工作筒或抽活塞未进入工作筒或抽油杆断脱油杆断脱憋不起压、光杆发热、憋不起压、光杆发热、上行负荷轻、不平衡上行负荷轻、不平衡下放光杆或检泵下放光杆或