李雪(大庆油田有限责任公司第九采油厂)
Q油田为低孔低渗透油田,地面原油密度为0.863 3 t/m3,原油黏度22.1 mPa·s,凝固点36.3℃,油层温度88.1℃,含蜡量25.1%,含胶量15.9%,水型为NaHCO3型,为非水敏性油田。全油田共有401口油井,开井357口,平均单井日产液2.2 t,日产油0.7 t,含水68.2%,在生产过程中经常会遇到油井结蜡的问题,它直接关系到油井能否正常生产,为此需要进行清防蜡工作,该油田采用清防蜡的主要方式是加药和热洗。
通过室内实验,在综合考虑油井井筒液流状态情况下,模拟油井实际生产状态,测定该油田不同产量结蜡速度曲线见图1,不同含水结蜡速度曲线见图2。
图1 不同产量结蜡速度曲线
图2 不同含水结蜡速度曲线
从曲线可以看出该油田在产液3 t时,结蜡速度最快,随着含水的增加,结蜡速度逐渐下降,当含水大于30%时,结蜡速度显著下降,含水大于70%后,结蜡速度降至最低。
通过对抽油机井进行全面、深入的分析,结合该油田结蜡规律室内实验,以产液、含水、泵型对洗井的影响为依据,将该油田抽油机井按结蜡速度快慢划分为A、B、C三类[1]。
2.2.1 产液、含水、泵型分级的确定
结合不同产液结蜡速度的曲线,将产液划分(≤1 t,>7 t)、(1~2 t,5~7 t)、(2~5 t)三级,不同产量结蜡速度曲线见图3,并根据与结蜡速度的关系分别赋值权重0.6、0.8、1.0;结合不同含水结蜡速度曲线,将含水划分为(≤30%)、(30%~70%)、(>70%)三级,不同含水结蜡速度曲线见图4,并根据与结蜡速度的关系分别赋值权重1.0、0.8、0.6。
图3 不同产量结蜡速度曲线
图4 不同含水结蜡速度曲线
结合该油田实际使用泵型情况,考虑在油井生产过程中,地面参数一定时,泵径越大,排量越大,油管内液体流速越快,不同泵径流速对比见表1,结蜡晶体来不及沉积,则被带出地面;同时井筒热损失少,蜡不易析出,而且对管壁的冲刷作用也越强,为此将该油田油井按泵径分为32、38、44三级,并根据与结蜡速度的关系分别赋值权重0.8、0.6、0.4。
表1 不同泵径流速对比
2.2.2 综合分类权重的确定
通过公式(1)计算得出油田综合分类权重,权重值越大,结蜡速度越快。
综合分类权重:
式中:η为综合分类权重;η1为产液权重;η2为含水权重;η3为泵型权重。
2.2.3 形成A、B、C权重分类表
结合油田现场实际情况,按综合分类权重结合油井分布情况将油井划分为A、B、C三类,综合分类权重分布情况见表2,ABC分类见表3。分别代表不同的结蜡速度,现场实际采取清防蜡方式也不同:A类油井结蜡速度最快,现场清防蜡方式采取加药与热洗相结合的方式;B类油井结蜡速度次之,现场清防蜡方式采取加药与热洗相结合的方式;C类油井结蜡速度最慢,现场清防蜡方式采取热洗为主。
表2 综合分类权重分布情况
表3 ABC分类
2.3.1 优选试验井
将该油田全部油井按“ABC分类法”分完类后,按每类井数的4%优选典型井进行现场试验。选井原则:渗析井、泵况异常井不参选;按区块井数比例将优选的15口井进行分配;月开井大于或等于10天。试验井按区块分布情况见表4。
表4 试验井按区块分布情况表
2.3.2 确定洗井标准
统计2017—2019年检泵井237口井,筛选出检泵原因为杆断脱、卡泵、堵管等的井以及起出杆、管结满死油或蜡的井95口,对这部分井生产情况进行详细的分析,形成该油田洗井的四项标准,同时满足二项标准,即可确定需要洗井。
“四项标准”分别是:上载荷上升6.4%、下载荷下降5.4%、示功图变圆滑、载荷差变化率(正常生产载荷差小于等于24 kN,载荷差变化率大于30.0%;正常生产载荷差大于24 kN,载荷差变化率大于18.3%)。
2.3.3 现场应用情况
根据15口试验井的生产情况,以目前洗井周期为基础,以上次洗井日期为起点(包括生产洗井和处理异常洗井),绘制上载荷、下载荷、载荷差变化率关系曲线,然后观察曲线变化趋势,结合示功图,若任意二项参数达到对应指标标准,即安排洗井,确定本次洗井周期。以k井为例,综合权重2.6,为A类井,绘制三条生产曲线见图5。
图5 生产曲线
从曲线可以看出,该井洗井后第9个月,上载荷由60.9 kN上升至66.3 kN,上升8.9%,下载荷由37.2 kN下降至33.5 kN,下降9.9%,载荷差变化率上升至38.4%,安排洗井,洗井周期255天,洗井后载荷恢复。通过同样的方法得到其余试验井洗井周期,形成试验井达标周期见表5。
表5 试验井达标周期
可见A、B、C类井的周期分布呈现一定的规律性,综合现场管理及执行情况,将A类井洗井周期定为250天,将B类井周期定为280天,将C类井定为200天,形成了“ABC分类法”建议洗井周期见表6。
表6 “ABC分类法”常规洗井周期
2.3.4 经济效益
2020年现场按Q油田“ABC分类法”建议洗井周期参照表执行洗井,共实施周期洗井464井次,2019年洗井564井次,共减少100井次,节约费用47.3万元,有效降低了油井洗井成本。目前Q油田仍然以该洗井周期参照表指导现场洗井工作。
1)在油田现场生产管理过程中依据油田结蜡规律,利用“ABC分类法”对油井按结蜡速度进行分类,再结合现场试验对油井热洗清蜡周期进行确定,由此实现了油井个性化洗井,一定程度上提高了洗井效益,且在现场管理中也具有很强的适用性,操作简单,具有较强的推广意义。
2)实现油井个性化洗井,一方面根据油田实际情况优化了洗井周期,使油井洗井更有针对性;另一方面减少了频繁洗井对油层污染的影响,实现保护油层的目的;再者结合油田实际情况实施个性化洗井,可一定程度上节约洗井成本,且避免了因洗井造成油井含水恢复期长影响产量的问题。
3)文中所研究的个性化洗井周期,仅是针对依靠加药和热洗进行清防蜡的油井,现在油田清防蜡手段多样化,在推广应用本方法时,还需考虑油井是否有下入其他井下防蜡工具,若有则需在此方法基础上结合油井实际情况进一步优化。