施軍(大慶油田有限責任公司第五采油廠)
對油井熱洗規(guī)律幾點認識
施軍(大慶油田有限責任公司第五采油廠)
抽油機井熱洗是采油工程管理中的一項重要內容,經過多年的總結,目前已經形成了比較系統(tǒng)的四步熱洗法,但在目前的工藝條件下,油井在熱洗過程中的熱洗排量究竟如何,還沒有比較明確的數據,同時,部分井在實際操作過程中,回油溫度還達不到熱洗要求。為此,我們進行了嚴格按照“四步熱洗法”進行操作的熱洗試驗,以摸清油井熱洗的規(guī)律,提高熱洗質量,指導以后的熱洗操作。
油井熱洗 壓力 排量 四步熱洗法
經多年的經驗積累,已形成了比較明確的熱洗方法——四步熱洗法,但是,在實際操作中是否能夠完全滿足四步熱洗法的技術要求,目前還沒有比較準確的數據證實,并且從實際的洗井經驗來看,不同理論排量的井,溫度返回時間也不同,熱洗排量也應該有區(qū)別。為了能夠獲得準確的現場數據,我們選擇了4口不同排量的抽油機井,嚴格按照四步熱洗法的要求進行熱洗,記錄好瞬時的熱洗排量、回油溫度、摻水壓力等,同時熱洗過程中記錄井口油套壓、摻水壓力的變化,見表1。
為了保證試驗的效果,對4口井分開進行試驗同時確保中轉站的摻水溫度和壓力,以保證試驗數據有普遍性和說服力。通過認真錄取數據,達到了預期的目的。
2.1熱洗實際排量的分析
從熱洗過程中錄取的排量數據分析,可以得到以下結論:
1)目前工藝條件下還達不到四步熱洗法的排量要求。四步熱洗法具體要求為:第一步排量20m3/h 替 液 30min, 第 二 步 小 排 量 10m3/h 化 蠟60min,第三步大排量 20m3/h 排蠟 30min, 第四步中排量 15m3/h 鞏固 60min。但從試驗結果看,替液階 段 排 量 在 10m3/h 左 右,達 不 到 四 步 熱 洗 法 的 要求;熱洗初期,在套管未灌滿之前,排量在 10m3/h左右,可以達到四步熱洗法的要求;當套管灌滿之后 , 排 量 迅 速 下 降 至 10m3/h 以 下 , 無 法 滿 足 四 步熱洗法中化蠟、排蠟和鞏固的排量要求。
2)熱洗排量與熱洗壓力成正比關系,熱洗壓力越大,熱洗排量越大。例如在洗 X8-30-119井過程 中,摻 水 壓力 由 2.0MPa 上 升至 2.4MPa 過程 中 ,排 量 由 8.7m3/h 上 升 至 9.7m3/h, 摻 水 壓 力 對 熱 洗 排量影響也比較大。
3)熱洗排量與抽油泵的理論排量有直接關系 。 分 析 試 驗 數 據 可 以 發(fā) 現 , 這 4 口 井 中 , A1、A2、A3三 口井在套管 灌滿后熱洗 排量分別為 8.8m3/ h、 3.2m3/h 和 1.8m3/h, 折 成 日 排 量 為 211.2m3/d、76.8m3/d 和 43.2m3/d, 恰 好 都 是 抽 油 泵 理 論 排 量 的3倍左右,可見實際熱洗排量與抽油泵的排量成倍數關系;從 A4數據 看在套管灌滿之 前最大排量11m3/h,與 其他 3 口 井試 驗過程基本 符合,當套管灌滿后排量下降,由于受地面工藝條件限制,排量超不過 10m3/h,達不到泵理論排量的 3 倍。
由于熱洗排量達不到預想的排量,對熱洗質量會產生不利的影響,為了提高熱洗質量只能夠從熱洗時間上入手。按照四步熱洗法要求,所有井的熱洗時間為 2.5h,但在實際操作中我們會發(fā)現排量比較大的井回油溫度返回時間比較短,而排量小的井返回時間比較長,這也印證了上面的試驗結果。
從理論上講,為了保證抽油井的熱洗效果,在套管灌滿之后必須再完成一個驅替,那么,熱洗時間可以計算為套管灌滿時間與完成一個驅替時間之和,一個驅替時間為一個驅替體積與熱洗排量的比值。
表1 試驗井基礎數據
對排量的分析可以看到,熱洗的實際排量超不過 10m3/h, 所 以 , 把 10m3/h 作為實際排量確定的分界點,即:當抽油泵理論排量的三倍小于 10m3/h時 (即理 論排量小于 80t/d),實 際排 量用 3 倍的抽油 泵 理 論 排 量 , 當 大 于 10m3/h 時 (即理論排量大于 80t/d),取 10m3/h (即 80t/d)。
從試驗中錄取的套壓看,灌滿套管時間根據動液面深度不同,需要時間在 15~30min 之間,取 30 min,那么可以近似的得出 X8-30-119 井的熱洗時間 為 1.63h; X8-D3-319 井 的 熱 洗 時 間 為 3.81h;X9-D3-319 井的熱 洗時 間為 6.42h。計算 結果 與實際熱洗試驗相印證基本吻合。
2.2熱洗過程中灌入地層水量計算
在熱洗過程中,由于熱水的靜壓差和井口的壓力共同作用,必然有一部分熱水被壓入地層。但到底有多少熱水進入底層,這一過程是否有一定的規(guī)律,帶著這個問題,在熱洗試驗過程中,進行了跟蹤量油。從計量的結果可以看出,摻水進入地層主要發(fā)生在熱洗的初期階段,同時可以計算出熱洗過程中洗井水壓入地層的水量。
計算 3 口井洗井過程中,用水量都為 20m3左右。從這3口井的量油、摻水結果可以看出,熱洗排量在產出液的 1.11 倍左右,則進入地層的熱水量為 2.22m3。具體參數見表2。
表2 計量壓入地層水量(計量7次)
2.3熱洗影響產量計算
由于含水恢復過程中影響的產量主要是取決于壓入地層的熱洗水量,但從試驗可以看出,熱洗水進入地層的量并不大,對產量的影響也應該不大。
熱洗后含水恢復是一個逐漸的過程,計算熱洗影響產量是把含水恢復過程中產油量計為0,這樣計算出的影響產油量就要比實際要大。為了計算比較準確,可以理想的認為熱洗后井內剩余摻水在一個階段內單獨排出井筒,這一時間稱為排液時間t0, 實 際 影 響 產 液 時 間 T 就 由 t0與 熱 洗 時 間 t 組成。由于熱洗后,泵的供液情況比較好,取泵效為50%。那么,
實際影響產油量為:
式中:
Q ——熱洗前產油量,t;
η——泵效;
T——產液時間,h。
經 計 算 試 驗 井 實 際 影 響 油 量 : A1井 為 0.58t;A2井為 2.15t; A3井為 2.58t;A4井為 1.29t。
用 扣 產 方 法 得 出 扣 產 影 響 油 量 分 別 為 0.58t、5.99t、 4.8t和 2.5t。 可 以 看 出 , 產 量比較 低 , 含 水恢復比較慢的井,用扣產方法與這一計算結果相差比較大,產量較高井影響比較小。
在完成以上4口井的現場試驗后,又在平時的熱洗中對得到的結論進行驗證,與試驗結果基本符合。從試驗數據分析看,有以下幾點認識:
1)從熱洗過程看,目前的工藝條件達不到四步熱洗法的排量要求,主要表現為排量不夠;套管灌滿后,熱洗排量與抽油泵的理論排量和熱洗壓力成正比。
2)適當延長熱洗時間,是確保熱洗質量的有效手段。在熱洗排量達不到操作規(guī)程的前提下,為了確保熱洗質量,只有適當的延長熱洗時間,同時在熱洗過程中要保證摻水的溫度和壓力。
3)熱洗過程中洗井水進入地層的量為熱洗水量的 0.11 倍,熱洗后含水恢復影響的產量也不高。由于含水恢復是一個漸變過程,目前的熱洗扣產方法還不能夠準確反映實際的熱洗影響油量,還需要探討比較準確的扣產方法。
10.3969/j.issn.2095-1493.2013.007.030
2013-01-21)
施軍,2011畢業(yè)于東北石油大學 (石油工程專業(yè)),從事采油工程工 作,E-mail:shyongping@petrochina.com.cn, 地址:黑龍江省大慶油田有限責任公司第五采油廠一礦,163513。