間抽井無線監測控制技術應用

許萬利（大慶油田有限責任公司第七采油廠）

間抽井無線監測控制技術應用

許萬利（大慶油田有限責任公司第七采油廠）

間抽井無線監測控制技術是利用液面連續監測技術對油井液位進行實時、連續監測，根據動液面的變化規律，利用遠程終端服務器對油井數據進行遠程處理，確定油井的合理運行周期，并對控制箱發出指令，實現油井遠程自動啟停控制。該技術能夠科學合理地制定出油井的間抽制度，保證間抽井的實施效果，改善低產井供采關系，減小對產量的影響，最終達到降低舉升能耗的目的。

間抽 液面 無線 監測

1 引言

葡萄花油田屬于低滲透油田，隨著油田的不斷開發，地層供液能力變差，在生產中出現了低流壓、低泵效、供液不足的低產油井，對這部分井采取間歇抽油生產方式是一種有效的治理辦法。通過間抽的方式可以有效恢復液面，改善油井供液能力，縮短抽油機運行時間，減少設備無效磨損，提高油井開發效益。但是，由于間抽需要一段時間的液面恢復，在此過程中，井筒壓力升高，造成井筒和地層間壓差的減小和地層滲流量的減小。如何使抽油機井既能在高效狀態下運行，同時又盡可能地發揮地層潛力，實現“高效、高產”的目的，是確定合理間抽時間必須要解決的問題。目前，各采油單位在油井間抽制度的確定上，通常是由技術人員根據以往的生產數據制定的，為了便于生產管理，大部分井都是采用統一、固定的間抽模式，很難與井下實際情況相符。由于各采油單位所處區塊的地層條件差異較大，每口油井的供液能力不同，液面下降和恢復速度也不一樣。因此，現有的間抽制度無法保證間抽井的合理供采關系，影響油井產量。同時，人工手動控制間抽時間，還存在控制精度低、工作量大等缺點。針對這一問題，研究間抽井無線監測控制技術，通過對油井液面進行實時監測來確定油井合理啟停時間、控制抽油機自動啟停，以改善油井的合理供排關系。

2 間抽制度確定方法

目前，油田上主要采用液面恢復法來確定間抽井的合理工作制度。眾所周知，在大多數情況下，流體在地層中的滲流遵循沃格爾方程[1]，沃格爾方程為：

式中：

q——流壓為Pwf時的地層滲流流量，t/d；

qmax——流壓為0時地層滲流量，近似可看作

油井連續生產時的產量，t/d；

po——當液面恢復到井口時的井底流壓，MPa；——平均地層壓力，MPa。

根據公式即可畫出地層滲流量隨時間變化的曲線。以油井關井為例，開始時沉沒度迅速恢復，之后恢復幅度越來越小，此時曲線中出現的拐點即為開井時間，反之即為停井時間，見圖1。

3 間抽井無線監測控制技術

間抽井無線監測控制技術是通過在井口安裝液面連續監測設備來對油井液面進行連續跟蹤，并將跟蹤數據通過G PRS無線網絡傳送給遠程終端服務器，遠程終端服務器對監測數據進行反復比對、分析、計算，得出油井合理啟停時間，并發出指令控制抽油機自動啟停。無線網絡控制技術流程見圖2。

液面連續監測裝置是采用微型氣泵作為內爆聲源，見圖3。當套管沒有壓力或者壓力低于0.2MPa時，采集空氣作為測量聲源；當套管壓力高于0.2 MPa時，采集套管氣作為測量聲源。液面連續監測裝置安裝在油井井口上，它是通過單片機實現遠程控制，使系統實時和監控中心保持通信。一旦收到指令或到達設定時間，系統即按設定的參數啟動液面測量裝置進行測量，同時回波檢測系統開始工作，并把采集的結果存儲到記憶芯片中，測量完畢，啟動數據發送程序，把采集到的數據發送到監控中心。監控中心在收到采集的數據后進行存儲、處理分析，最后得到油井液面數據。

液面連續監測裝置可以實現連續監測的最高頻次為5 min-1，通過對采集到的液面連續變化數據進行反復比對、計算，提高液面監測識別準確率，同時解決常規測試裝置因槍彈發生式聲源無法自動裝填和高壓氣瓶需要定期更換的難題，實現液面的連續監測。

4 現場應用

現場試驗6口井。以1#井為例：

在1#井上，利用金石測試儀與液面連續監測裝置進行測試數據對比，見圖4，液面變化趨勢基本一致，說明該裝置測試數據符合油田測試需求。

經過間抽井無線監測控制技術對1#井液面變化情況進行測試、計算，確定該井的液面恢復速度為13m/h，液面下降速度為25 m/h，從而確定該井的合理間抽周期為停井48h啟抽30h。跟蹤對比試驗前后生產情況，1#井平均月增油0.3t，產油量穩定，日節電71.22k W h。

5 結論及認識

1）在保證產液量不降的前提下，通過間抽井無線監測控制技術對產量低、泵效低、連續生產時井底流壓低于合理流壓的油井進行遠程自動控制，并在一定程度上解決空抽對設備帶來的危害，降低油井舉升能耗。

2）氣爆脈沖聲源解決了槍彈式聲源無法自動裝填和高壓氣瓶需要定期更換的難題，使連續自動液面測量成為可能。

[1]劉合.高甲善.王雪艷.關于抽油機井合理間抽制度的研究[J].石油鉆采工藝,2000,22(1):2-3.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.05.012

許萬利，2004年畢業于大慶石油學院，工程師，從事采油工程工作，E-mail：xuwanli@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶市大同區第七采油廠工程技術大隊，163517。

2011-12-22）