试井技术在抽油机井节能降耗中的应用

姜梅枝 郝龙图 刘志强 刘芬兰

（大庆油田责任有限公司测试技术服务分公司 黑龙江 大庆）

0 引 言

随着低渗透油田不断开发，受油层条件和地层供液能力的限制，部分油井的生产能力逐渐下降，进而产生了一批低产、低效井。这些井由于储层渗透率低，注水受效差，弹性能量小，渗流阻力大，能量消耗快，采用连续开采方式使压降漏斗在井筒附近变缓，压力恢复的很慢，导致井筒附近地层亏空，泵的沉没度降低，泵效不断减小，甚至出现空抽的现象。这样就会造成抽油机运转效率变低、浪费电能。为了更合理、经济地开采低产液井，开展了用试井技术优化低产液井的间抽制度试验，通过制定油井合理的工作制度，能够有效缩短抽油机井生产时间，避免机采设备的无功磨损和电能的大量浪费，同时降低单井综合节电率，达到节能降耗的目的。

1 运用试井技术优化低产液井生产制度理论基础

运用试井技术优化低产液井生产制度方法：将压力计通过偏心井口下到油层中部深度，人为的改变低产液井的生产工作制度，连续监测（ ≥3）个完整的“关－开”周期，然后关井测压力恢复1，通过渗流方程计算得到井底压力随时间变化关系，利用计算出的压力导数确定最佳关井时间，同时计算出该时间下环空中的总液体量，使用泵的冲程、冲次、泵径及泵效等计算抽出该液体量所需要的时间，即是开井时间2。当压力恢复曲线开始变缓或曲线出现明显拐点时，可以开井启抽，该时间段为关井时间3。

2 应用实例

2.1 油井概况

PF202-XX 井，位于大庆葡萄花油田南部葡462试验区，开采层位为扶余油层，该油层属低丰度特低渗透油层，埋藏深度大，平均孔隙度12%，平均渗透率1.35×1032，原始地层压力18.2 MPa，地层原油密度0.848 g/cm3。该井于2005 年10 月投产，射开厚度35 m，有效厚度25.1 m，油层中深1 692 m，投产初期日产油2 t，日产水0 m3。由于储层渗透率低，注水受效差，地层能量供应不足，2009 年9 月15 日该井日产油0.4 t，日产水0 m3，投产至今一直采取连续抽汲的方式开采。

2.2 工作制度优化

运用试井技术，对该井连续监测3 个完整的“关－开”周期，关井1d，开井1d，然后关井测压力恢复15d。根据该井的各项生产参数计算，采用连续开采方式，地层的供液量远远达不到泵的抽汲量，因此对该井的生产制度进行优化。为了更准确计算开关井期间压力的变化量，选用第二个开关井周期参与计算，计算结果见表1，PF202-xx 井原始时间-压力-温度曲线图如图1 所示。关井18 h，压力恢复了0.55 MPa。开井7 h，压力下降了0.56 MPa。而且3 个“开－关－开”周期均显示在开井7 h 左右压力曲线都变平。这说明关井18 h 井筒的恢复液量，在开井7 h 的时候正好全部被抽出。考虑到现场开关井都在白天8h工作时间内完成，方便操作和管理，提高操作的准确性，最终采取关井恢复18h，开井抽6h 的工作制度。PF202-xx 井变流量试井解释成果图如图2 所示。

表1 第二个开关井周期压力和液面变化统计

图1 PF202-xx 井原始时间-压力-温度曲线图

图2 PF202-xx 井变流量试井解释成果图

2.3 工作制度验证

为了检验优化效果，对连续开采、关井21 h 抽3 h、关井20 h 抽4 h、关井18 h 抽6 h，4 种工作制度分别进行了现场量油。为了计量准确，现场量油采用罐车量称的方式。

根据现场量油数据，绘制出PF202-XX 井采用不同工作制度后的产量变化曲线，如图3 所示。采用关井18 h 抽6 h 优化工作制度以后，该井日产量较全天连续开采时提高了0.101 t。

图3 PF202-XX 井优化工作制度后产量变化曲线

2.4 经济效益

PF202-XX 井采用双联齿节能电机，额定功率为18.5 kW·h，实际运转功率按额定功率的75%计算，则可以计算出连续开采24 h 和采用优化的间抽制度后，油井生产1 d 所耗费的电能和抽取吨油的能耗情况：优化工作制度后，日节约电能250 kW·h，生产吨油能耗降低590 kW·h。

2009 年分别在采油七厂的葡北地区、葡南扶余地区和敖包塔试验区的13 口上进行了现场测试，并优化出几种间抽工作制度；现场实际间抽7 口井，选取间抽的原则是根据每口井的月累积产液量相对较高的方案来执行的。对比连续开采和间抽前后，从产液量、产油量以及沉没度等数据发现，平均单井月产液降低11.2 t，月产油提高0.1 t，沉没度由126.2 m 恢复到237.1 m，平均单井综合节电率达到56.14%效果对比见表2。单井月节电460.8 kW/h，单井年节电5529.6 kW/h，单井年节约电费3161.27 元，年可创经济效益2.21 万元，投入产出比1∶3.094。

表2 间抽井效果对比

3 应用前景

运用试井技术优化低产液井生产制度在外围油田都进行过现场试验，均已录取到合格的资料，表明该项技术在大庆油田的低渗透油田是适用的。该制度的执行是由人工进行开关控制，考虑将开关井时间控制在白天8 h 工作之内，以减少工人的劳动强度和作息时间，这样制定的工作制度相对合理，而且可行。如该项技术在这类井中得到应用，必将取得较好的经济效益和社会效益，对外围低渗透油层的不断开发具有很好的指导作用。

随着大庆低渗透及特低渗透油田的不断开发，低产液井在逐年增多，运用试井技术优化对于低产液井节能降耗，提高开发效果，具有广泛的应用前景。

4 结 论

（1）对于连续采油的低产液井，采用试井技术优化工作制度后，不但可以维持较高的原油产量，还可以降低吨油成本，实现节能降耗。

（2）采取科学的间抽方式，能够有效延长油井的检泵周期和抽油设备的使用寿命，降低了能耗，对低产、低效井的高效开发具有指导作用。

[1] 李虞庚，姚振年，钟松定，等. 试井手册[M]. 北京：石油工业出版社，1992

[2] 张奇斌，张同意. 大庆油田试井技术现状及发展趋势[J].大庆石油地质与开发，2009，28（5）

[3] 马华丽，王 平. 间歇试采井资料解释方法[J]. 大庆石油地质与开发，2004，23（4）