贴近现场服务生产不断提升采油工程技术管理水平

勘探开发技术研究中心采油气工艺室2017年02月贴近现场服务生产不断提升采油工程技术管理水平前言延长油田一直走低成本战略，但由于单井产能，导致吨油成本偏高，目前国际市场石油价格处于历史低谷期，石油企业面临新的挑战，降本增效工作摆在石油企业的首要日程上来。面临新的形势，研究中心采油气室积极探索低成本和见效快的机采节能技术，优选工作基础好的2个采油厂作为机采节能示范区开展工作，通过典型示范的作用，不断推动延长油田机械采油工作的进步。主要工作内容第一部分、机杆泵选型方法及建议第二部分、参数优化方法及建议第三部分、油井间抽制度确定方法第四部分、功况诊断及不正常井治理技术重点工作第一部分：机杆泵选型方法及建议精度等级精度1—5级1级泵精度最高，5级泵精度最低。泵径（32mm—95mm）1、抽油泵两个关键参数：泵径和精度等级1）延长油田抽油泵使用现状：主要应用管式泵，泵径以44mm为主，少量38mm，极少数32mm，抽油泵精度目前不掌握详细数据，据经验看应大于3级泵标准。抽油泵漏失量对比试验：使用1级泵，现场油井冲次可降到1.4次/分不影响产量，而现场使用的抽油泵当冲次低于3.6次/分油井产量受到影响。第一部分：机杆泵选型方法及建议2）泵径的选择选择原则：要求合理泵径（泵径过大会增加载荷，过小会影响后期冲次的设计）建议：产液量2方以下的油井使用32mm泵；产液量在2-5方之间的油井使用38mm抽油泵；产液量在5方以上的油井使用44mm抽油泵。第一部分：机杆泵选型方法及建议3）泵精度的选择泵精度选择的计算与油井冲程、冲次、柱塞长度、原油粘度和泵挂有关。由于延长油田原油粘度低和泵挂普遍在2000米以下，抽油泵均适合采用1级泵标准。建议西部油田泵挂深，液柱载荷大，可选用1级泵；东部油田泵挂浅，液柱载荷小，可考虑实验2级泵，进而降低设备成本。第一部分：机杆泵选型方法及建议2、抽油杆抽油杆有C、D、K三个等级。C级杆用于轻、中负荷的油井；D级杆用于中、重负荷的油井；K级杆用于有腐蚀性的油井。抽油杆级数匹配需要建立在抽油杆力学分析的基础上完成的，抽油杆力学分析是个比较繁琐的计算过程，因此暂不介绍（研究中心可以帮助解决）。第一部分：机杆泵选型方法及建议3、抽油机抽油机选型主要参照两个主要参数：载荷利用率：指抽油机实际悬点最大载荷与抽油机铭牌最大载荷的比值。扭矩利用率：抽油机曲柄轴实际扭矩与抽油机铭牌额定扭矩的比值。根据《采油工程手册》推荐，一般抽油机载荷利用率和扭矩利用率在40%-80%之间为合理，实际操作时要求载荷利用率尽量接近70%-90%之间。最大选悬点载荷可通过计算获得，也可以通过测试示功图获得，但扭矩只能通过计算获得。第一部分：机杆泵选型方法及建议4、电机电机在油井优化设计中是最后一环，也是最重要一环节，电机装机功率降低是油井能否实现节能降耗的关键。对于油田抽油机来说，大多使用的是三相异步电动机，它具有结构简单，制造、使用和维护方便，运行可靠以及质量较小，成本较低等优点。延长油田电机现状：装机功率偏大，功率利用率低；电机转数过高，导致油井冲次偏大（主要问题）。第一部分：机杆泵选型方法及建议1）电机装装额定功功率的确确定当电机功功率利用用率低于于20%时电机运运行效率率较低，，因此20%是电机功功率利用用率经济济底线。。现场经经常按照电机机功率利利用率大大于35%这一标准准进行选选型（如如油井日日耗电75度，应选选择9千瓦电机机）。第一部分分：机杆杆泵选型型方法及及建议2）电机极极对数的的选择电机转速速与电机机运行频频率和电电机极对对数有关关，使用用变频器器降低电电机运行行频率投投入成本本较高，，现场往往往再去去提高电电机极对对数的方方法来降降低电机机转速。。目前延长长油田普普遍选用用的4级电机（（1440转/分），油油井冲次次普遍在在7次/分左右，，因此建议选用用8级电机（（740转/分），油油井冲次次可降到到3.5次/分左右。。第一部分分：机杆杆泵选型型方法及及建议第二部分分：参数数优化方方法及建建议1、计算合合理流压压合理流压压计算方方法常用用的有三三种，分分别是满满足油井井最大生生产要求求法、与与饱和压压力关系系界限法法和最高高经济效效益法，，但计算算过程繁繁琐，不不利于基基层掌握握。根据经验验建议：：延长组（（不含长长2）合理流流压控制制在饱和和压力的的80%以上，主主要目的的是控制制少脱气气，避免免原油中中重质成成分污染染油层；；延安组和和长2油藏，可可试验将将油井动动液面控控制在油油层中深深200米以上，，保证流流压在2MPa左右，后后期根据据含水上上升情况况进行随随机调整整，主要要目的是是控制边边底水上上升速度度。第二部分分：参数数优化方方法及建建议2、泵挂优优化油井泵挂挂的理论论计算公公式也比比较麻烦烦，在这这里也给给个经验验方法。。由于油井井合理流流压已经经确定了了，因此此油井泵泵挂的设设计主要要考虑沉沉没度就就可以了了。为了了保证抽抽油泵供供液能力力充足建建议：延长组（（除长2）油藏保保证沉没没度>50m（即泵挂挂设计在在动液面面50米以下））；延安组和和长2油藏由于于油层供供液充足足，沉没没度>100m；含水上升升速度快快的油井井沉没度度可大于于>200m。出砂严重重的油井井，在各各种防砂砂措施无无效的情情况下可可考虑上上提泵挂挂。第二部分分：参数数优化方方法及建建议3、泵径优优化（抽抽油泵选选择方法法已介绍绍）4、冲程优优化采油工手手册上要要求油井井参数优优化要遵遵循“长长冲程、、慢冲次次、合理理泵径””，因此此冲程要要求尽量量满冲程程运行，，可降低低油井冲冲程损失失，提高高系统效效率。建议：六型抽油油机以下下的油井井尽量满满冲程运运行；八型抽油油机以上上的油井井，在油油井供液液能力及及其不足足的情况况下可适适当降低低冲程，，但不要要低于2.5米。第二部分分：参数数优化方方法及建建议5、冲次优优化在满足油油井配产产要求的的前提下下，冲次次应尽可可能小。。目前延延长油田田设备状状况还不不具备大大规模降降低冲次次的条件件，主要要是受到到了抽油油泵漏失失量大、、油管老老化和作作业质量量等问题题影响，，调小冲冲次会出出现影响响产量等等问题。。建议：使用44mm的常规抽抽油泵的的油井暂暂不降低低冲次；；使用38mm和32mm的抽油泵泵的低产产油井可可将冲次次降到3.5次左右。。第二部分分：参数数优化方方法及建建议优化参数数时，泵泵径、冲冲程、冲冲数三者者互相配配合、互互相制约约，根据据不同井井的情况况，采取取不同组组合方式式，问题题井更要要区别对对待。因此，油油井参数数优化无无法给出出具体模模板，主主要结合合上述讲讲过的方方法,结合“长冲程、、慢冲次次、合理理泵径”的原则，，把油井井动液面面控制在在合理流流压控制制界限内内，油井井泵效要要求不低低于20%。第三部分分：间抽抽制度确确定方法法间抽规模模大：2016间抽井达到42526口，占油油井开井井数50%以上。间抽制度度预测方方法以人为经验验法、曲线分析析法为主。间抽制度度实现以以人工手动动控制、、时间继继电器自自动控制制为主。开井时间2h3h4h5h6h7h8h9h10h12h16h18h24h其他合计采一3852022283765630836160752285采二243981647440510302372852158采三2512943834615953小计2524912458568247839411133836123788955396百分比%0.50.416.98.510.54.615.57.624.86.70.40.11.61.8七里村采采油厂间间抽制度度统计间抽现状状第三部分分：间抽抽制度确确定方法法存在问题题对油井间间抽认识识不到位位间抽制度度实施方方法不够够科学油井间抽抽的好处处是什么么？节电、延延长设备备使用寿寿命、瞬瞬时解堵堵等。间抽井相相应维护护措施不不到位什么油井井不适合合间抽？？底水油藏藏、出砂砂、结蜡蜡结垢严严重井等等。间抽周期期必须为为24小时？根据油井井实际情情况灵活活制定。。间抽制度度预测缺缺乏理论论依据、、实践经经验的支支撑，随随机性强强。间抽制度度实现控控制缺乏乏精确性性，太笼笼统。结蜡、结结垢、腐腐蚀、出出砂、偏偏磨等，，需要正正常维护护。间抽需要要重视什什么问题题？是产量，，而不是是节电量量。第三部分分：间抽抽制度确确定方法法1、间抽制制度优化化方法第三部分分：间抽抽制度确确定方法法1、间抽制制度优化化方法建模方法法的选择择建模方法优缺点分析延长油田适应性积分法根据液面上升、下降曲线，以油井产量、泵效最优为目标，进行积分计算得到间抽制度。该方法模型物理意义明确，计算参数易于采集，计算结果较精确。好灰色理论油井液面高度变化符合指数规律，依据新陈代谢的思想，得到液面与时间的函数。但对于延长油田产量小于1m3/d油井，误差较大，预测出的开井、关井时间不够准确。差曲线拟合法根据液面升、降曲线，建立线性回归模型求解模型得到间抽制度。对于延长油田地层高压物性参数采集较困难，且误差较大，因此该方法所计算出的开、关井时间误差较大，有其局限性。差第三部分分：间抽抽制度确确定方法法1、间抽制度优优化方法积分法模型的的建立关井后液面上上升曲线图开井后液面下下降曲线图第三部分：间间抽制度确定定方法1、间抽制度优优化方法油井产能数据据的获取1）压力测试：：电子压力计计D63-8井压力测试数数据第三部分：间间抽制度确定定方法1、间抽制度优优化方法油井产能数据据的获取2）液面检测D63-8井液面测试数数据第三部分：间间抽制度确定定方法1、间抽制度优优化方法间抽周期的求求解——求解软件主界面子界面第三部分：间间抽制度确定定方法2、间抽制度的的实现人工控制（电网集中控控制油井开关关、产液量接接近且波动小小的区块）原理：根据间间抽制度，人人为操作开关关，实现油井井启停。优点：操作简简单、无需额额外投入。缺点：油井间间抽制度统一一，增大了误误差，劳动强强度大。应用：大部分分采油厂主要要控制方式前景：逐渐被被取代第三部分：间间抽制度确定定方法2、间抽制度的的实现自动控制：时间开关（单单井或丛式井井井场）原理：根据间间抽制度，在在控制器上设设置抽油机启启停时间，自自动控制抽油油机启停。优点：操作简简单、自动化化程度高，额额外投入低。。缺点：灵活性性差，重新设设置时间劳动动强度大。应用：部分油油井采取此控控制方式。前景：将成为为间抽控制主主要方式。第三部分：间间抽制度确定定方法2、间抽制度的的实现智能控制（单井）原理：根据液液面、压力恢恢复曲线、电电参数等，智智能控制器通通过自学习功功能，实现工工作制度及间间抽制度自动动调整。优点：智能化化、自动化程程度高，便于于远程控制。。缺点：额外投投入较大。应用：部分项项目试验井采采取此控制方方式。前景：数字化化油田建设的的重要组成部部分。第三部分：间间抽制度确定定方法3、间抽制度的的试验间抽制度优化化试验1）在七里村采采油厂试验109口井，产量基基本不变，在在原间抽制度度基础上每天天少开井3小时，节电率率12%；2）在吴起采油油厂试验100口井，产量基基本不变，与与非间抽状态态相比每天少少开井9小时，节电率率37%；间抽制度优化化技术试验效效果统计表第四部分：功功况诊断及不不正常井治理理1、功况诊断和和不正常井治治理的意义杜绝带病生产产井，提高油油井生产时率率和油井产量量减少修井，降降低作业成本本在对不正常井井研究和实践践的基础上，，我们发现一一个现象，即即在计量时发发现产量下降降，憋压反映映漏失的井，，我们立即测测功图，却发发现功图反映正常常，这种情况多多次出现，引引起了我们的的注意。实践证明，深深井泵在发生生漏失时，不不是突然发生生的，而是一一个渐进的相相对变化的过过程，即它要要经历发生、、发展、发病病三个阶段。。而每个阶段段的特征也有有很大的不同同。及时在发生期期和发展期处处理不正常井井是提高处理理成功率的关关键。第四部分：功功况诊断及不不正常井治理理1、功况诊断和和不正常井治治理的意义发生发展发病第四部分：功功况诊断及不不正常井治理理2、不正常井及及时发现的手手段1）计量发现2）憋压发现（（延长不适合合）3）功况诊断（（示功图）4）测液面发现现5）巡井发现第四部分：功功况诊断及不不正常井治理理2、不正常井及及时发现的手手段3）功况诊断（（示功图）油井工况诊断断分析；井下杆柱受力力分析；井下泵下工况况综合分析；；抽油机井能耗耗构成分析；；平衡分析及优优化；地面电机优化化。第四部分：功功况诊断及不不正常井治理理2、不正常井及及时发现的手手段5）巡井发现计量、憋压、、示功图、液液面、等资料料录取受周期期限制，不正正常井不能及及时发现。采采油工到达岗岗位后，按时时巡井，第一一时间对生产产油井进行看看、听、摸、、闻，对油井井生产状况做做出初步诊断断。第四部分：功功况诊断及不不正常井治理理3、不正常井及及时治理方法法第四部分：功功况诊断及不不正常井治理理3、不正常井及及时治理方法法1）泵漏井处理理：微碰碰憋泵观观察压力变化化碰泵时时间双漏井：关生产闸门，，连续憋压，，观察压力，，无效进行热热洗。游漏井：固漏井：采取微碰泵与与憋压相结合合，边碰泵边边憋压，无效效进行热洗。。热洗过程中活活塞提出工作作筒，热洗后后采取憋压、、碰泵。第四部分：功功况诊断及不不正常井治理理3、不正常井及及时治理方法法2）卡泵井的处处理：水水量温度度监督蜡卡井处理要要点：蜡卡井洗井时时洗井液温度度必须保证65℃，排量要从小小到大，洗井井液用量20方（至少两个个井筒的容量量）。砂卡井处理：：解卡时必须将将活塞提出工工作筒进行彻彻底冲洗，排排量要从小到到大，根据实实际井深合理理确定洗井液液用量，对于于泵挂1200米左右的油井井，洗井液用用量不能少于于30方（至少三个个井筒的容量量）。第四部分：功功况诊断及不不正常井治理理3、不正常井及及时治理方法法3）上部断脱井井的处理：打打捞对扣扣责任心心上部杆杆脱：：对扣。。上部杆杆断：：断杆打打捞器器打捞捞；针对不不同直直径的的断杆杆采取取不同同打捞捞器、、用不不同装装配卡卡牙（（工具具配带带和用用方卡卡子卡卡牙自自制））方式式，利利用抽抽油机机进行行断杆杆打捞捞。井井口1-15根附近近，加加油杆杆扶正正器进进行打打捞，，超过过15根以上上打捞捞器头头不加加扶正正器，，旋转转试探探摸鱼鱼头打打捞。。其它它工工作作1、采油油工程程月报报收集集与分分析2、水平平井机机采报报表的的收集集与分分析3、水平平井日日常维维护的的技术术指导导4、区块块节能能降耗耗方案案5、配合合采油油厂完完成机机采日日常工工作需求：：采油厂厂有1-2人加入入机采采工作作组中中，主主要任任务协协调工工作、、资料料收集集和参参与日常常工作作。谢谢大大家9、静静夜夜四四无无邻邻，，荒荒居居旧旧业业贫贫。。。。12月月-2212月月-22Saturday,December31,202210、雨中黄黄叶树，，灯下白白头人。。。15:07:4615:07:4615:0712/31/20223:07:46PM11、以我独沈久久，愧君相见见频。。12月-2215:07:4615:07Dec-2231-Dec-2212、故人江海海别，几度度隔山川。。。15:07:4615:07:4615:07Saturday,December31,202213、乍乍见见翻翻疑疑梦梦，，相相悲悲各各问问年年。。。。12月月-2212月月-2215:07:4615:07:46December31,202214、他乡乡生白白发，，旧国国见青青山。。。31十十二二月20223:07:46下下午15:07:4612月月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。十二月223:07下午午12月-2215:07December31,202216、行动出成成果，工作作出财富。。。2022/12/3115:07:4615:07:4631December202217、做做前前，，能能够够环环视视四四周周；；做做时时，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿着着以以脚脚为为起起点点的的射射线线向向前前。。。。3:07:46下下午午3:07下下午午15:07:4612月月-229、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。12月月-2212月月-22Saturday,December31,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。15:07:4615:07:4615:0712/31/20223:07:46PM11、成功就就是日复复一日那那一点点点小小努努力的积积累。。。12月-2215:07:4615:07Dec-2231-Dec-2212、世间成事事，不求其其绝对圆满满，留一份份不足，可可得无限完完美。。15:07:4615:07:4615:07Saturday,December31,202213、不不知知香香积积寺寺，，数数里里入入云云峰峰。。。。12月月-2212月月-2215:07:4615:07:46December31,202214、意志坚坚强的人人能把世世界放在在手中像像泥块一一样任意意揉捏。。31十十二月20223:07:46下午午15:07:4612月-2215、楚塞塞三湘湘接，，荆门门九派派通。。。。十二月月223:07下下午午12月月-2215:07December31,202216、少年十五五二十时，，步行夺得得胡马骑。。。2022/12/3115:07:4615:07:4631December202217、空空山山新新雨雨后后，，天