李雪(大慶油田有限責(zé)任公司第九采油廠)
Q油田為低孔低滲透油田,地面原油密度為0.863 3 t/m3,原油黏度22.1 mPa·s,凝固點36.3℃,油層溫度88.1℃,含蠟量25.1%,含膠量15.9%,水型為NaHCO3型,為非水敏性油田。全油田共有401口油井,開井357口,平均單井日產(chǎn)液2.2 t,日產(chǎn)油0.7 t,含水68.2%,在生產(chǎn)過程中經(jīng)常會遇到油井結(jié)蠟的問題,它直接關(guān)系到油井能否正常生產(chǎn),為此需要進(jìn)行清防蠟工作,該油田采用清防蠟的主要方式是加藥和熱洗。
通過室內(nèi)實驗,在綜合考慮油井井筒液流狀態(tài)情況下,模擬油井實際生產(chǎn)狀態(tài),測定該油田不同產(chǎn)量結(jié)蠟速度曲線見圖1,不同含水結(jié)蠟速度曲線見圖2。
圖1 不同產(chǎn)量結(jié)蠟速度曲線
圖2 不同含水結(jié)蠟速度曲線
從曲線可以看出該油田在產(chǎn)液3 t時,結(jié)蠟速度最快,隨著含水的增加,結(jié)蠟速度逐漸下降,當(dāng)含水大于30%時,結(jié)蠟速度顯著下降,含水大于70%后,結(jié)蠟速度降至最低。
通過對抽油機(jī)井進(jìn)行全面、深入的分析,結(jié)合該油田結(jié)蠟規(guī)律室內(nèi)實驗,以產(chǎn)液、含水、泵型對洗井的影響為依據(jù),將該油田抽油機(jī)井按結(jié)蠟速度快慢劃分為A、B、C三類[1]。
2.2.1 產(chǎn)液、含水、泵型分級的確定
結(jié)合不同產(chǎn)液結(jié)蠟速度的曲線,將產(chǎn)液劃分(≤1 t,>7 t)、(1~2 t,5~7 t)、(2~5 t)三級,不同產(chǎn)量結(jié)蠟速度曲線見圖3,并根據(jù)與結(jié)蠟速度的關(guān)系分別賦值權(quán)重0.6、0.8、1.0;結(jié)合不同含水結(jié)蠟速度曲線,將含水劃分為(≤30%)、(30%~70%)、(>70%)三級,不同含水結(jié)蠟速度曲線見圖4,并根據(jù)與結(jié)蠟速度的關(guān)系分別賦值權(quán)重1.0、0.8、0.6。
圖3 不同產(chǎn)量結(jié)蠟速度曲線
圖4 不同含水結(jié)蠟速度曲線
結(jié)合該油田實際使用泵型情況,考慮在油井生產(chǎn)過程中,地面參數(shù)一定時,泵徑越大,排量越大,油管內(nèi)液體流速越快,不同泵徑流速對比見表1,結(jié)蠟晶體來不及沉積,則被帶出地面;同時井筒熱損失少,蠟不易析出,而且對管壁的沖刷作用也越強(qiáng),為此將該油田油井按泵徑分為32、38、44三級,并根據(jù)與結(jié)蠟速度的關(guān)系分別賦值權(quán)重0.8、0.6、0.4。
表1 不同泵徑流速對比
2.2.2 綜合分類權(quán)重的確定
通過公式(1)計算得出油田綜合分類權(quán)重,權(quán)重值越大,結(jié)蠟速度越快。
綜合分類權(quán)重:
式中:η為綜合分類權(quán)重;η1為產(chǎn)液權(quán)重;η2為含水權(quán)重;η3為泵型權(quán)重。
2.2.3 形成A、B、C權(quán)重分類表
結(jié)合油田現(xiàn)場實際情況,按綜合分類權(quán)重結(jié)合油井分布情況將油井劃分為A、B、C三類,綜合分類權(quán)重分布情況見表2,ABC分類見表3。分別代表不同的結(jié)蠟速度,現(xiàn)場實際采取清防蠟方式也不同:A類油井結(jié)蠟速度最快,現(xiàn)場清防蠟方式采取加藥與熱洗相結(jié)合的方式;B類油井結(jié)蠟速度次之,現(xiàn)場清防蠟方式采取加藥與熱洗相結(jié)合的方式;C類油井結(jié)蠟速度最慢,現(xiàn)場清防蠟方式采取熱洗為主。
表2 綜合分類權(quán)重分布情況
表3 ABC分類
2.3.1 優(yōu)選試驗井
將該油田全部油井按“ABC分類法”分完類后,按每類井?dāng)?shù)的4%優(yōu)選典型井進(jìn)行現(xiàn)場試驗。選井原則:滲析井、泵況異常井不參選;按區(qū)塊井?dāng)?shù)比例將優(yōu)選的15口井進(jìn)行分配;月開井大于或等于10天。試驗井按區(qū)塊分布情況見表4。
表4 試驗井按區(qū)塊分布情況表
2.3.2 確定洗井標(biāo)準(zhǔn)
統(tǒng)計2017—2019年檢泵井237口井,篩選出檢泵原因為桿斷脫、卡泵、堵管等的井以及起出桿、管結(jié)滿死油或蠟的井95口,對這部分井生產(chǎn)情況進(jìn)行詳細(xì)的分析,形成該油田洗井的四項標(biāo)準(zhǔn),同時滿足二項標(biāo)準(zhǔn),即可確定需要洗井。
“四項標(biāo)準(zhǔn)”分別是:上載荷上升6.4%、下載荷下降5.4%、示功圖變圓滑、載荷差變化率(正常生產(chǎn)載荷差小于等于24 kN,載荷差變化率大于30.0%;正常生產(chǎn)載荷差大于24 kN,載荷差變化率大于18.3%)。
2.3.3 現(xiàn)場應(yīng)用情況
根據(jù)15口試驗井的生產(chǎn)情況,以目前洗井周期為基礎(chǔ),以上次洗井日期為起點(包括生產(chǎn)洗井和處理異常洗井),繪制上載荷、下載荷、載荷差變化率關(guān)系曲線,然后觀察曲線變化趨勢,結(jié)合示功圖,若任意二項參數(shù)達(dá)到對應(yīng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),即安排洗井,確定本次洗井周期。以k井為例,綜合權(quán)重2.6,為A類井,繪制三條生產(chǎn)曲線見圖5。
圖5 生產(chǎn)曲線
從曲線可以看出,該井洗井后第9個月,上載荷由60.9 kN上升至66.3 kN,上升8.9%,下載荷由37.2 kN下降至33.5 kN,下降9.9%,載荷差變化率上升至38.4%,安排洗井,洗井周期255天,洗井后載荷恢復(fù)。通過同樣的方法得到其余試驗井洗井周期,形成試驗井達(dá)標(biāo)周期見表5。
表5 試驗井達(dá)標(biāo)周期
可見A、B、C類井的周期分布呈現(xiàn)一定的規(guī)律性,綜合現(xiàn)場管理及執(zhí)行情況,將A類井洗井周期定為250天,將B類井周期定為280天,將C類井定為200天,形成了“ABC分類法”建議洗井周期見表6。
表6 “ABC分類法”常規(guī)洗井周期
2.3.4 經(jīng)濟(jì)效益
2020年現(xiàn)場按Q油田“ABC分類法”建議洗井周期參照表執(zhí)行洗井,共實施周期洗井464井次,2019年洗井564井次,共減少100井次,節(jié)約費用47.3萬元,有效降低了油井洗井成本。目前Q油田仍然以該洗井周期參照表指導(dǎo)現(xiàn)場洗井工作。
1)在油田現(xiàn)場生產(chǎn)管理過程中依據(jù)油田結(jié)蠟規(guī)律,利用“ABC分類法”對油井按結(jié)蠟速度進(jìn)行分類,再結(jié)合現(xiàn)場試驗對油井熱洗清蠟周期進(jìn)行確定,由此實現(xiàn)了油井個性化洗井,一定程度上提高了洗井效益,且在現(xiàn)場管理中也具有很強(qiáng)的適用性,操作簡單,具有較強(qiáng)的推廣意義。
2)實現(xiàn)油井個性化洗井,一方面根據(jù)油田實際情況優(yōu)化了洗井周期,使油井洗井更有針對性;另一方面減少了頻繁洗井對油層污染的影響,實現(xiàn)保護(hù)油層的目的;再者結(jié)合油田實際情況實施個性化洗井,可一定程度上節(jié)約洗井成本,且避免了因洗井造成油井含水恢復(fù)期長影響產(chǎn)量的問題。
3)文中所研究的個性化洗井周期,僅是針對依靠加藥和熱洗進(jìn)行清防蠟的油井,現(xiàn)在油田清防蠟手段多樣化,在推廣應(yīng)用本方法時,還需考慮油井是否有下入其他井下防蠟工具,若有則需在此方法基礎(chǔ)上結(jié)合油井實際情況進(jìn)一步優(yōu)化。