基于油井示功图的低产低效井间开技术研究及应用

李明江，黄天虎，吴利利，李珍，张彬，杨仓海，闫娟，陈荣环

(1. 长庆油田分公司 油气工艺研究院，陕西 西安 710000；2. 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西 西安 710000)

对于低产低效井来说，油井产液量都较低，即使调整到最小抽汲参数后仍存在“空抽”现象，造成无功损耗大，抽油设备、管、杆磨损大，油井检泵周期短等问题，增加了设备维护及井下作业费用，不利于油井的高效开发。现阶段油田主要采用间开的方式解决空抽，且油田间开主要根据油井产量、示功图、动液面等资料, 通过人工分析，确定油井定时开机、停机来实现。该方法对抽油井开抽和停抽时间间隔的确定不科学，不能随油井工况的变化而变化，存在对岗位工人责任心要求高，管理维护难度大等问题。

因此，有必要进行油井间开相关方面的研究，该研究从低产低液井出液规律研究入手，充分利用油田数字化成果，采用功图计算动液面与泵充满度相结合的方式，并利用自主开发的软件智能确定每口井合理的油井间开工作制度，提出了一种科学合理地确定油井间开制度的方法，从而指导低产低效井的开发，最大限度地发挥油井潜能、节约能源，达到降低油田开发成本，提高油井开发水平的目的，并实现油田的精细管理。

1 间开技术研究及应用

1.1 依据的理论基础

当油井产液指数一定时，则产量与生产压差呈直线关系，即：

qV=J(pi-pwf)

(1)

式中：qV——日产液量；J——采液指数；pi——地层压力；pwf——井底流压。

在油井液面恢复过程中，根据井筒储存系数的定义，油层产液量与井底流压的关系为

(2)

式中：r——套管内半径，m；ρ——井液密度，kg/m3。

当式(1)等于式(2)时，再对其求积分得：

(3)

另外井底流压pwf(t)随着液面的逐渐恢复而变化，其变化函数为

pwf(t)=ρgL(t)

(4)

当液面恢复期t=0时，油井液面高度为L0，则此时的井底流压为

pi-ρgL0=ec

(5)

将式(4)和式(5)带入式(3)得：

(6)

式(6)改写成指数函数关系，如式(7)所示：

L(t)=a-be-ct

(7)

式中：L(t)——油井动液面高度；t——停井时间；a，b，c——待定系数。

从上述函数关系可知，只要能给出3组数据就可以确定上述函数关系式。

1.2 间开模型设计

以间开油井动液面恢复规律为依据，以功图计量结果为基础，设计如下油井间开制度确定方法。

总体思路： 通过3次停井、开井，可以确定出井的停井动液面恢复与时间关系曲线，第四次开井分析即可确定井的间抽周期。具体步骤如下：

1)停、开井3次(根据油井产液情况设定停开时间)，记录3组数据(Tt1，L(Tt1))、 (Tt2，L(Tt2))、 (Tt3，L(Tt3))代入动液面时间恢复关系式，即可确定动液面恢复曲线，根据动液面恢复曲线，即可计算出动液面恢复到最高点所需时间，为方便起见，可以把动液面转化为沉没度分析。

2)根据计算出的最大停井时间开始停井恢复，到最大停井时刻后开始开井生产。

3)分析第四次停井及开井数据，间抽制度确定流程如图1所示。

图1 间抽制度确定流程示意

1.3 现场试验

依据该方法，编制了相关软件，实现了油井间开方法的确定。共选取了某采油厂20口低产井和间抽井进行分析，通过间抽制度学习，最终确定了这20口油井的间抽周期。间抽制度学习结果见表1所列。

表1 间抽制度学习结果

续表1

通过数据统计分析，生产时间平均节约17.87%，20口油井，间抽前累计产液量24.21 m3/d，间抽后累计产液量24.36 m3/d，累计节电695.4 kW·h/d，基本满足现场产液量稳定节能的目的。

该方法在实际应用中，通过至少3次停开井即可确定低产液井间开制度，方法简单，避免了人工测液面凭经验确定间开制度的不足，降低了员工劳动强度，在产液量不降的前提下实现了节能，有利于油田的高效开发和管理水平的提升。

2 结束语

1)通过渗流理论分析，提出了一种沉没度随时间变化关系曲线。

2)依据功图-动液面分析模型，自主开发了软件，实现了油井间开制度的智能确定。

3)现场试验20口井，通过确定的间开制度，达到了产液量不降而实现节能降耗的目标。