功图量液技术在克拉玛依油田六区八区的应用.pdf

《功图量液技术在克拉玛依油田六区八区的应用.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《功图量液技术在克拉玛依油田六区八区的应用.pdf（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、功图量液技术在克拉玛依油田六区、八区的应用 赵美刚 1 冉蜀勇2，1 吴永峰1 丁明华1 张志超1 关成尧3，4 田野4 余金泽4 （1 新疆油田公司 新疆克拉玛依市 834000；2 西南石油大学 成都新都 610500； 3 中国地质大学 北京海淀 100029；4 北京雅丹石油技术开发有限公司 北京昌平区 102200） 摘要摘要 针对克拉玛依油田六区计量时效性差的状况，引进并二次开发功图法产液量计算技术，在克 拉玛依油田六区和八区试验应用 50 口井，对比测试证实 85%以上的抽油机井计量误差小于 10%，搞 清了单井产液量动态变化情况。实践证明，功图法产液量计算技术可以适应克拉玛依油

2、田六区常规 稠油和八区高含气深井的计量要求。 关键词关键词 抽油机井 功图量液 远程监控 实时分析 1 概述概述 目前国内油田采用的油井产量计量方法主要有玻璃管量液、翻斗量液、两相分离密度法和三相 分离计量方法，普遍存在应用装置多、工艺过程长、投入较多等问题难以适应地面系统简化优化的 要求 【1】 。随着自动化远程数据采集技术的发展与完善，中国石油大学（北京） 、北京雅丹石油技术开 发有限公司、大港油田公司联合开发了油水井远程监控液量自动计量及分析系统，在大港油田取得 了较好的应用效果 【2,3,4】 。 克拉玛依油田地处准葛尔盆地西北缘，其中六区区块内流体粘度变化较大，从 1000 mPaS

3、-4000mPaS 都有分布，六区井粘度高，产量低，气体含量少，传统玻璃管量液因为计量后 需要过长的时间积累气体才能将分离器中的液面压下，导致分离器计量特别耗时，一个计量站每天 只能计量一口井，计量时效性很差。为了提高白碱滩油田六区计量的时效性，新疆油田公司采油二 厂引进功图法液量计量技术，并修正了部分模型参数，增加了一部分故障工况的液量计算，提升了 在普通稠油和深井应用的适应性，在六区选井 45 口，最高粘度 3775 mPaS，含水 26%，在八区高 含气深井区域选井 5 口，最深泵深 2980 米，经过 50 口井的试验，证实该技术在新疆油田能够保障 85%的抽油机井计量误差控制在 10

4、%以内。 2 技术原理技术原理 该方法通过建立抽油机井有杆泵抽油系统三维振动力学模型，通过求解波动方程计算出给定系 统在不同井口示功图激励下的泵功图响应 【5,6】 ，然后对此泵功图进行故障识别，确定泵的有效冲程、 充满系数、漏失量，进而求出地面折算有效排量。其关键技术是泵功图特征识别、载荷特征线计算、 凡尔开启关闭点的确定、有效冲程、充满系数和漏失量的计算，该方法以故障诊断为基础，能够计 算常见 18 种故障工况下的产液量。 3 系统的信息流程系统的信息流程 每口油井安装一套 YD-2 油井数据采集终端。仪器由无线载荷位移传感器，无线压力传感器及 RTU 组成，无线传感器均与油井 RTU 相

5、连,采集相关的工况数据,并回发给上位主机。通过计算机上 安装的远程监控软件，可以手工/自动进行数据采集，得到现场数据在计算服务器上进行分析处理， 采集的实时数据和分析处理的结果在授权的计算机上可以浏览和打印。系统的信息流如图 1 所示。 图图 1 油井工况采集分析优化系统信息流程图油井工况采集分析优化系统信息流程图 4 现场试验效果分析现场试验效果分析 现场试验采用与分离器量液对比的方式，经过 50 口井的试验与分析，单井产液量计量的误差不 超过 10%的井达到 85%以上，区块总产量计量误差在 5%以下，使产量波动井的产液量计量准确度明 显的提高，能够有效地反映油井的动态变化情况，达到了很好

6、的综合效益。该项目的研究与实施为 简化地面流程提供了有力的保障，提高了油井管理与设计分析的自动化、智能化、集约化程度，具 有很大的推广意义。 4.1 粘度适应性粘度适应性 J151 井原油粘度 3775mPaS,含水 26%，经过对比分析证实该粘度和含水的油井功图法液量计 算技术是能够满足计量要求的。J151 井计量时出现分离器量液明显偏离功图法计量的数值，如图 2 所示，实际上前后功图变化非常小，经证实是分离器量液不够准确所致。 J151井日产液量曲线图井日产液量曲线图 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2008-5-24 2008-5-25 2008-5-26 2008-5

7、-27 2008-5-28 2008-5- 2008-5- 2008-5- 2008-6-1 2008-6-2 2008-6-3 2008-6-5 2008-6-6 2008-6-7 2008-6-8 2008-6-9 2008-6-11 2008-6-12 2008-6-13 2008-6-14 2008-6-15 2008-6-16 2008-6-18 2008-6-19 2008-6-20 2008-6-21 2008-6-22 2008-6-23 2008-6-24 2008-6-25 2008-6-26 日期日期 日日产产液液量量（t/d） 图图 2 J151 井实时产液量动态图井实

8、时产液量动态图 4.2 正确反映高含气深井液量动态正确反映高含气深井液量动态 T87021 井泵深 2499.07，井产量波动较大，2-10 方都有，说明液量波动才是计量对比产生误差 的主要原因。对于高含气井， “功图法”液量计量技术能够表现气量变化而导致的油井波动，计量更 加能够反映油井真实情况。 T87021 产液量波动图产液量波动图 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 5月22 日 5月23 日 5月24 日 5月25 日 5月26 日 5月27 日 5月28 日 5月29 日 5月30 日 5月31 日 6月1 日 6月2 日 6月3 日 6月4 日 6月5 日 6月6

9、日 6月7 日 6月8 日 6月9 日 6月10 日 6月11 日 6月12 日 6月13 日 6月14 日 6月15 日 6月16 日 6月17 日 日期 产 液 量 图图 3 T87021 井实时产液量动态图井实时产液量动态图 T87021 井工况从 “气锁” 、泵正常充满、气体影响几个工况频繁变化，液量也是在 0-17t 不断。 该井是一个超高含气油井，为了提高其产液量必须制定一套针对单井的开采方案，即“一井一法” 的管理措施。需要实时监测这段时间的压力、含气量、功图等综合参数，总结出放套管气的间隔时 间和长短时间与产液量的规律，合理控制套管压力，制定出一套针对 T87021 井的科学地

10、开采、管理 方案，发挥该井的潜力。 4.3 反映洗井、化清、微生物采油等措施效果反映洗井、化清、微生物采油等措施效果 T6157 井 5 月 12 日化清 12 方，6 月 7 日开始挤注微生物，产量大幅度提高。功图量液技术正确 的反映了停井，也正确反映了洗井、化清、挤注微生物措施效果。 图图 4 T6157 井实时产液量动态图井实时产液量动态图 4.4 及时反映油管漏失状况及时反映油管漏失状况 检 555 井 7 月 8 日 19 点左右开始油管漏失，中间有几个小时的过渡过程，然后达到泵效完全 充满，因为液量增高，怀疑为油管漏失。配合计算液量变化报警工作，可以及时主动的发现油管漏 失状况。

11、图图 5 检检 555 井实时产液量动态图井实时产液量动态图 4.5 反映间抽制度的合理性反映间抽制度的合理性 6516 井采取了间歇抽油的制度，通过实时地功图采集与液量计算,能够正确反映间抽井液量,可 以为间抽合理性评定提供支持。如下图中一般 3-4 个小时就完成了间抽的抽汲工作，其余时间可以 认为是多余的，而液面恢复时间也偏长，影响该井的综合效益。 6516井抽油井日产液量曲线图井抽油井日产液量曲线图 0 2 4 6 8 10 12 2008-5-299:47:17 2008-5-2920:55:38 2008-5-2920:55:44 2008-5-3019:55:35 2008-5-3

12、021:55:37 2008-5-3118:55:28 2008-6-1 8:52 2008-6-1 19:55 2008-6-2 7:56 2008-6-2 18:55 2008-6-3 6:55 2008-6-3 17:55 2008-6-4 5:54 2008-6-4 16:55 2008-6-5 5:54 2008-6-5 19:27 2008-6-6 6:55 2008-6-6 17:55 2008-6-7 5:54 2008-6-7 16:55 2008-6-8 4:54 2008-6-8 15:55 2008-6-9 3:55 2008-6-9 14:55 2008-6-10 2

13、:56 2008-6-10 15:55 2008-6-11 3:54 2008-6-11 15:55 2008-6-12 3:54 2008-6-12 14:55 2008-6-13 2:54 2008-6-13 13:55 日期日期 日日产产液液量量（t/d） 图图 6 间抽井实时液量动态图间抽井实时液量动态图 4.6 及时报警油井故障工况及时报警油井故障工况 1613SA 井采集回来功图一直呈现柱塞脱出工作筒，功图如图 7 和图 8 所示。功图法液量计算 软件以工况诊断为基础，判断该井为柱塞脱出工作筒，此种工况无法准确计算产液量，重在发现油 井故障。但是经过调防冲距未发现防冲距不正确，经确

14、认是泵上部存在开裂漏失。 图图 7 1613SA 井地面功图井地面功图 图图 8 1613SA 井泵功图井泵功图 4.7 产量波动曲线成为检泵优化设计的依据产量波动曲线成为检泵优化设计的依据 T87034 井波动很大， 上游日报显示该井液量都在 5 方左右， 如果检泵设计以 5 方作为设计依据， 选择小泵径、 低冲次的节能措施， 可能满足不了排液 10 方以上的产液量需求， 导致潜在的油井减产。 如果每口井设计时均留有过大的排量裕度，又会导致能耗与杆管柱损耗大大增加。功图量液平台提 供的波动状况能够有效的为选择生产参数提供依据。 图图 9 T87034 井液量波动图井液量波动图 4.8 及时发

15、现一些无记录的油井管理措施及时发现一些无记录的油井管理措施 如 T6339 井 5 月 28 日查无措施，但是远程量液平台却显示产液量突增，然后按照一定的规律衰 减。 图图 10 T6339 井液量动态图井液量动态图 4.9 及时发现一些意外停井及时发现一些意外停井 6002 日报中无停井记录，开始认为中间为远程采集数据缺失，但是功图量液平台中发现有采油 工私自停井的情况，所以才会出现起抽后液量很高然后逐渐下降的情况。 图图 11 6002 井意外停井的液量曲线井意外停井的液量曲线 5 结论结论 （1）常见工况的产液量计算已经能够满足现场的误差需求，可以保证 85% 以上的抽油机井计 量误差小

16、于 10%，高含气深井应用没有明显偏大的误差，一般稠油井液能够满足计量要求；采用功 图法量液的计量方式，量液的计算精度有望超过相同工艺条件下的一般量液技术，能比较准确地计 算区块、井组的总产量，能基本搞准非疑难井的单井产量； （2）油管漏失井和连喷带抽井是该技术的瓶颈，通过功图法液量计算技术的监测，配合必要的 液量变化报警手段和井口液量标定技术，能够有效地发现油管漏失现象； （3）波动大井和中高气液比油井是“功图法”产液量计算的优势所在， “功图法”产液量计算 能够更好的反映油井的实际状况，而且，产量波动曲线还也已成为检泵优化设计的重要依据； （4）远程产液量计算系统，能够正确地反映生产时间与

17、产液量之间的关系，避免了计量人员对 现场环境的不清楚，从而影响计量结果； （5） “功图法”量液技术的实施必将提高油田的自动化管理水平和系统效率、提高劳动生产率； 减少停产时间，提高油井生产时率及油田科学化管理水平。 （6） “功图法”量液技术改变了传统的油井计量方式，可以简化地面计量流程，降低油田开发 投资。 参考文献：参考文献： 1 唐庆等.抽油机井功图法量液技术先导试验.油气井测试.2006.15(6):64-65. 2 檀朝东等.油水井远程监控液量自动计量及分析系统.石油矿场机械.2007.36(1):49-52. 3 檀朝东等. 油井远程在线液量优化分析系统技术在大港油田的应用.中国

18、石油和化工.2007.20： 4 魏海生等.功图量液技术在大港油田“枣园”试验区的应用.中国石油和化工.2007，12：4447 5 SGGibbs and ABNeelyComputer Diagnosis of Down-Hole Conditions in Sucker-rod Pumping WellJPT December.1966 6 TAEverittAn Improved Finite Difference Calculation of Down-Hole Dynamometer Cards for Sucker Rod Pumps.SPE18189.1989. 作者简介：作者简介：赵美刚，男，高级工程师,1984 年 7 月毕业于江汉石油学院采油工程专业。现新疆油田 公司采油二厂总工程师。