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对油井热洗规律几点认识

2013-05-05施军大庆油田有限责任公司第五采油厂

石油石化节能 2013年7期
关键词:抽油泵口井排量

施军(大庆油田有限责任公司第五采油厂)

对油井热洗规律几点认识

施军(大庆油田有限责任公司第五采油厂)

抽油机井热洗是采油工程管理中的一项重要内容,经过多年的总结,目前已经形成了比较系统的四步热洗法,但在目前的工艺条件下,油井在热洗过程中的热洗排量究竟如何,还没有比较明确的数据,同时,部分井在实际操作过程中,回油温度还达不到热洗要求。为此,我们进行了严格按照“四步热洗法”进行操作的热洗试验,以摸清油井热洗的规律,提高热洗质量,指导以后的热洗操作。

油井热洗 压力 排量 四步热洗法

1 概述

经多年的经验积累,已形成了比较明确的热洗方法——四步热洗法,但是,在实际操作中是否能够完全满足四步热洗法的技术要求,目前还没有比较准确的数据证实,并且从实际的洗井经验来看,不同理论排量的井,温度返回时间也不同,热洗排量也应该有区别。为了能够获得准确的现场数据,我们选择了4口不同排量的抽油机井,严格按照四步热洗法的要求进行热洗,记录好瞬时的热洗排量、回油温度、掺水压力等,同时热洗过程中记录井口油套压、掺水压力的变化,见表1。

2 试验过程及评价

为了保证试验的效果,对4口井分开进行试验同时确保中转站的掺水温度和压力,以保证试验数据有普遍性和说服力。通过认真录取数据,达到了预期的目的。

2.1热洗实际排量的分析

从热洗过程中录取的排量数据分析,可以得到以下结论:

1)目前工艺条件下还达不到四步热洗法的排量要求。四步热洗法具体要求为:第一步排量20m3/h 替 液 30min, 第 二 步 小 排 量 10m3/h 化 蜡60min,第三步大排量 20m3/h 排蜡 30min, 第四步中排量 15m3/h 巩固 60min。但从试验结果看,替液阶 段 排 量 在 10m3/h 左 右,达 不 到 四 步 热 洗 法 的 要求;热洗初期,在套管未灌满之前,排量在 10m3/h左右,可以达到四步热洗法的要求;当套管灌满之后 , 排 量 迅 速 下 降 至 10m3/h 以 下 , 无 法 满 足 四 步热洗法中化蜡、排蜡和巩固的排量要求。

2)热洗排量与热洗压力成正比关系,热洗压力越大,热洗排量越大。例如在洗 X8-30-119井过程 中,掺 水 压力 由 2.0MPa 上 升至 2.4MPa 过程 中 ,排 量 由 8.7m3/h 上 升 至 9.7m3/h, 掺 水 压 力 对 热 洗 排量影响也比较大。

3)热洗排量与抽油泵的理论排量有直接关系 。 分 析 试 验 数 据 可 以 发 现 , 这 4 口 井 中 , A1、A2、A3三 口井在套管 灌满后热洗 排量分别为 8.8m3/ h、 3.2m3/h 和 1.8m3/h, 折 成 日 排 量 为 211.2m3/d、76.8m3/d 和 43.2m3/d, 恰 好 都 是 抽 油 泵 理 论 排 量 的3倍左右,可见实际热洗排量与抽油泵的排量成倍数关系;从 A4数据 看在套管灌满之 前最大排量11m3/h,与 其他 3 口 井试 验过程基本 符合,当套管灌满后排量下降,由于受地面工艺条件限制,排量超不过 10m3/h,达不到泵理论排量的 3 倍。

由于热洗排量达不到预想的排量,对热洗质量会产生不利的影响,为了提高热洗质量只能够从热洗时间上入手。按照四步热洗法要求,所有井的热洗时间为 2.5h,但在实际操作中我们会发现排量比较大的井回油温度返回时间比较短,而排量小的井返回时间比较长,这也印证了上面的试验结果。

从理论上讲,为了保证抽油井的热洗效果,在套管灌满之后必须再完成一个驱替,那么,热洗时间可以计算为套管灌满时间与完成一个驱替时间之和,一个驱替时间为一个驱替体积与热洗排量的比值。

表1 试验井基础数据

对排量的分析可以看到,热洗的实际排量超不过 10m3/h, 所 以 , 把 10m3/h 作为实际排量确定的分界点,即:当抽油泵理论排量的三倍小于 10m3/h时 (即理 论排量小于 80t/d),实 际排 量用 3 倍的抽油 泵 理 论 排 量 , 当 大 于 10m3/h 时 (即理论排量大于 80t/d),取 10m3/h (即 80t/d)。

从试验中录取的套压看,灌满套管时间根据动液面深度不同,需要时间在 15~30min 之间,取 30 min,那么可以近似的得出 X8-30-119 井的热洗时间 为 1.63h; X8-D3-319 井 的 热 洗 时 间 为 3.81h;X9-D3-319 井的热 洗时 间为 6.42h。计算 结果 与实际热洗试验相印证基本吻合。

2.2热洗过程中灌入地层水量计算

在热洗过程中,由于热水的静压差和井口的压力共同作用,必然有一部分热水被压入地层。但到底有多少热水进入底层,这一过程是否有一定的规律,带着这个问题,在热洗试验过程中,进行了跟踪量油。从计量的结果可以看出,掺水进入地层主要发生在热洗的初期阶段,同时可以计算出热洗过程中洗井水压入地层的水量。

计算 3 口井洗井过程中,用水量都为 20m3左右。从这3口井的量油、掺水结果可以看出,热洗排量在产出液的 1.11 倍左右,则进入地层的热水量为 2.22m3。具体参数见表2。

表2 计量压入地层水量(计量7次)

2.3热洗影响产量计算

由于含水恢复过程中影响的产量主要是取决于压入地层的热洗水量,但从试验可以看出,热洗水进入地层的量并不大,对产量的影响也应该不大。

热洗后含水恢复是一个逐渐的过程,计算热洗影响产量是把含水恢复过程中产油量计为0,这样计算出的影响产油量就要比实际要大。为了计算比较准确,可以理想的认为热洗后井内剩余掺水在一个阶段内单独排出井筒,这一时间称为排液时间t0, 实 际 影 响 产 液 时 间 T 就 由 t0与 热 洗 时 间 t 组成。由于热洗后,泵的供液情况比较好,取泵效为50%。那么,

实际影响产油量为:

式中:

Q ——热洗前产油量,t;

η——泵效;

T——产液时间,h。

经 计 算 试 验 井 实 际 影 响 油 量 : A1井 为 0.58t;A2井为 2.15t; A3井为 2.58t;A4井为 1.29t。

用 扣 产 方 法 得 出 扣 产 影 响 油 量 分 别 为 0.58t、5.99t、 4.8t和 2.5t。 可 以 看 出 , 产 量比较 低 , 含 水恢复比较慢的井,用扣产方法与这一计算结果相差比较大,产量较高井影响比较小。

3 认识及结论

在完成以上4口井的现场试验后,又在平时的热洗中对得到的结论进行验证,与试验结果基本符合。从试验数据分析看,有以下几点认识:

1)从热洗过程看,目前的工艺条件达不到四步热洗法的排量要求,主要表现为排量不够;套管灌满后,热洗排量与抽油泵的理论排量和热洗压力成正比。

2)适当延长热洗时间,是确保热洗质量的有效手段。在热洗排量达不到操作规程的前提下,为了确保热洗质量,只有适当的延长热洗时间,同时在热洗过程中要保证掺水的温度和压力。

3)热洗过程中洗井水进入地层的量为热洗水量的 0.11 倍,热洗后含水恢复影响的产量也不高。由于含水恢复是一个渐变过程,目前的热洗扣产方法还不能够准确反映实际的热洗影响油量,还需要探讨比较准确的扣产方法。

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.007.030

2013-01-21)

施军,2011毕业于东北石油大学 (石油工程专业),从事采油工程工 作,E-mail:shyongping@petrochina.com.cn, 地址:黑龙江省大庆油田有限责任公司第五采油厂一矿,163513。

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