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超低渗油藏油井现场日常精细化管理

2020-11-28尹照福

装备维修技术 2020年15期
关键词:提质增效精细化管理

尹照福

摘要:超低渗油藏油井的非匀质性较强,水驱动用程度不足,导致其剩余油富集、开发效率较低。为满足提质增效要求,本文以超低渗油藏油井为对象,分析油井生产现场精细化管理的实现方案,重点关注憋压、碰泵、校防、调参、热洗、加药等工艺环节的控制,引入数字化生产管理体系,以尽可能提高超低渗油藏油井的开发成效。

关键词:超低渗油藏油井;精细化管理;提质增效

引言:提质增效为现阶段油田企业发展的核心主题,超低渗油藏油井作为油气资源开发的主要单元,其开发效率提升也成为油田生产提质增效的重点。长庆油田超低渗油藏油井具有储层物性差、开发难度高、投资缺口大、协调困难等特点,采用常规现场生产管理方案导致该模块油气资源的开发效率低下,难以满足油田升级发展的要求,因此精细化管理模式实施势在必行。

1超低渗油藏油井现场生产特点

1.1超低渗油藏

依照储层渗透率不同,可将低渗油藏的上限设定为50mD,并细分为三个等级。其中,储层渗透率在0.1~1mD的油藏即为超低渗油藏。相较于低渗油藏,超低渗油藏的开发难度更高,但因超低渗油藏储层分布稳定、资源储量大、原油质量优良等优势,其具备较高的开发价值,如何攻克一系列资源开发技术难题,即成为超低渗油藏的研究重点。

1.2油井开发难点

超低渗油藏带有物性差、孔隙结构复杂、渗流阻力高等特点,其开发技术明显区别于低渗油藏,总结来讲,超低渗油藏油井开发具备以下技术难点:

1.2.1注水效果差

超低渗油藏油井现场开发过程常出现注水井吸水能力不足、启动及注水压力过高的问题,且注水时间越长难度越高。该特点与油藏原本的渗透率高低有关,同时也受注采井距、储层污染程度的影响。实际生产过程,优化井网部署、提高注水质量均有助于油井注水效果的提升。

1.2.2指数下降快

超低渗油藏油井注水效果的发挥与投注时间、注水强度、注采井距、注采比等指标有关,因此类油井的渗流阻力较高,生产过程产量变化并不显著。在油井见水后,其采油指数会急剧下降,进而导致油料产量大幅度削减。

1.2.3天然能量小

长庆油田所辖超低渗透油藏的平均底层压力约为0.836,压力梯度为0.75Mpa/km,压力等级正常偏低,地层余压不足。另外,因储层岩性致密、渗流阻力较高、孔喉半径有限,此类油井的自然产能几乎为0[1]。通过压裂工艺处理,可赋予油井一定的工业产能,但因先天不足,生产过程需要消耗大量能量,产量降幅大、地层压力快速削减,导致超低渗油藏油井的采收率长时间得不到有效提升。

1.2.4各向异性高

长庆油田所辖超低渗油藏裂缝发育程度较高,注水井的吸水能力强,表现出明显的各向异性。注水后,储层内水流易从裂缝进入,导致该方向的油井在短时间内被淹,注水效果要明显低于裂缝两侧的油井。因此现场生产过程,需充分利用天然裂缝或人造裂缝,以提高油井生产效率。

2超低渗油藏油井现场精细化管理

基于超低渗油藏油井特点及开发技术难点,引入精细化的管理理念和模式,通过生产现场管理方式升级,提高超低渗油藏油井开发效率,实现石油企业提质增效目标。

2.1油井管理精细化

油井管理是现场管理的重中之重,总结长庆油田超低渗油藏油井精细化管理经验,油井现场管理可从以下几个方面入手:

(1)憋压。憋压即在井口出油阀门闭合的状态下开展抽油操作,以准确预估井下抽油泵实际运行状况,进行油井故障预防。故障诊断过程,观察井口憋压压力值的时间变动曲线,即可准确找出油井存在的故障,无需借助其他方式,生产管理人员可独立完成生产管理工作。

(2)碰泵。碰泵指的是调节抽油机井防冲距,促使固定阀与游动阀之间相互碰撞,通過震动消除阀座上轻微的砂卡和蜡卡,使球阀开闭更灵活,减少泵筒的漏失和卡组异常。若抽油泵卡阻问题较严重,该技术则无法有效发挥作用,此时需要开展深入的维修工作,确保抽油泵稳定运行。

(3)校防。校防即校正防冲距。防冲距指的是抽油泵活塞运行至最下端时,固定阀与游动阀的间距,当该间距为0时,则发生碰泵。油井生产过程,适当选择防冲距可有效提高抽油泵的运行效率,以稳定油井原油产品输出。

(4)调参。对抽油机井运行参数进行调整,以合理确定生产压差,提高油井生产稳定性。抽油泵直径、冲数及冲程之间应相互协调,多设计为小直径、慢冲数、长冲程的形式,以有效降低抽油机运行能耗,节约生产成本,给石油企业创造更高的经济效益。

(5)热洗。热洗主要用于清除距井口500米左右,井筒內油管内壁和抽油杆的结蜡。热洗过程需依照实际工况,科学选择热洗周期及工艺流程,安塞油田利用锅炉车将水加热,使水温达到90摄氏度以上,从套管注入,利用热量加热油管,使油管内壁结蜡遇热熔化,随油流排出地面。通过热洗清蜡,降低抽油机运行时的电流,节能降耗,提高泵效。

(6)加药。加药即向油井内投放清防蜡剂、增压缩管线投放破乳剂、缓蚀剂等物质,以达到辅助生产效率提高的目的[2]。其中,清防蜡剂可预防油井结蜡,避免油流截面积降低而导致油井产油量下降。破乳剂主要用于油井管道的热化学脱水,以确保之后油气输送的顺畅性,帮助控制原油破乳脱水难度,优化油气水分离效果。长庆油田第一采油厂超低渗油藏油井开发中,使用的化学药剂主要是cx-1清防蜡剂、zg_108阻垢剂和抗硫缓释剂,作用效果较优。

2.2管理模式一体化

超低渗油藏开发项目具备投资额度大、周期长、技术难度高等特点,在现场精细化管理体系中,还需引入一体化的组织管理模式,以充分发挥各部门的管理职能。

构建战略经营单元,将超低渗油藏开发小组作为该单元的指挥中心,负责项目经理的聘任和考核工作,并直接接受上级油田公司的领导。通过该管理模式,为超低渗油藏开发项目提供更有利的生产环境和资源条件,实现各项目组间的资源共享,相互借鉴技术创新成果,提高超低渗油藏开发项目核心竞争优势。在职能分配上,赋予超低渗油藏开发部门直接调遣设计、研究及油气部门的权利,以便更高效的开展技术科研工作。

经调整后,超低渗油藏油井现场管理组织结构趋于扁平化,并形成纵向职能管理和横向直线管理两个维度,通过责任清晰划分,充分发挥油田现场管理合力,控制管理成本。

2.3生产现场智能化

生产现场管理智能化是油田管理必然的发展趋势。目前长庆油田已建立起区域中心站,借助信息化、数字化技术,实现对超低渗油藏油井的远程监控与自动化管理,同时实现油井定时巡检及联动应急功能。

以注水站点为例,介绍站点智能化改造方案。智能化注水系统可分为源供智能和注配智能两个模块。在源供智能模块,实时观测注水环网上水泵实时排量情况及注水站水罐液位情况,对供水站水泵排量做针对性调整,以实现恒流供水,同时对上游水源井的开闭状态进行控制[3]。水源井启停状态依照井下水位自动排序情况进行调整,高启低停,以始终保证采水的科学性,避免损伤水下设备,同时发挥节能降耗的作用。

在注配智能模块,基于注水环网模型编写注水动态平衡补偿程度,通过水压预设,对整个环网内的注水压力水平做自动化调控。配水端安装智能补调模块,定时对比实注量和配注量,以二者差值确定下一阶段的配注量,以便对实注量做精确控制。在注水站引入变频PID调节技术及恒压注水技术,以根据油井生产工具工况,实时调整供水排量、压力、单井注水量等参数,实现注水站的智能化管理,以节约人力资源成本。

结论:近年来长庆油田积极开展提质增效工作,重点关注工艺技术升级及管理方式优化,通过超低渗透油藏油井现场精细化管理,有效降低油田开采难度及经济成本,提高原油开采效率。2019年,整个油田成本降幅达到32亿元,油井现场管理水平及成效显著提升。

参考文献:

[1]陈晨,胥中义,王文刚,等.超低渗透油藏优势流场识别及应用[J].石油化工应用,2020,39(03):92-95.

[2]吴忠宝,李莉,阎逸群.超低渗油藏体积压裂与渗吸采油开发新模式[J].断块油气田,2019,26(04):491-494.

[3]王博.超低渗油藏水平井开发规律及技术政策优化研究[D].中国石油大学(北京),2018.

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