超稠油（稠油）地區示功圖研究

譚光興

摘 要：2012年油田開展“四化”建設，信息中心作為信息化提升主力，不斷開展各項技術攻關研究。在充分進行室內實驗研究的基礎上，針對超稠油（稠油）地區功圖計產，進行了研發和先導試驗，在多次試驗的基礎上，自主開發了一套應用系統，通過反復深入的現場試驗，在生產應用中取得較好的效果。

關鍵詞：稠油；高原機；緩下；死點開關；功圖；對比；遙信；變頻；RTU

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07. 204

1 引言

2014年計劃部門在編制《樂安油田草13塊沙四段薄互層稠油油藏水驅轉熱采開發調整工程可行性研究報告》時，油田和采油廠領導要求在稠油地區開展油井示功圖論證，在此基礎上結合總部提出的探索走“油公司”發展之路，通過探索老區“四化”建設管理模式，形成具有勝利特色的“四化”管理模式，因此開展特、超稠油、深層低滲稠油區塊示功圖測試工藝的探索研究，為今后稠油地區油井示功圖計量方法探索一條可行性經驗。

2 超稠油（稠油）示功圖研究方向

2.1 尋找解決稠油井光桿緩下可行方案

2.1.1 地質條件及機采方式

草古1地區：地層條件下（40℃）原油粘度70458～138442 mPa·s，凝固點15～29 ℃，屬超稠油～特超稠油油油藏。

草20地區：原油密度0.9671～0.9934g/cm3，原油粘度（50℃）10000～30000mPa.s，原油凝固點-11～12℃，含硫1.14%～1.94%。

草13地區：沙四段地面原油密度0.90-0.97g/cm3，原油粘度100-9000mpa.s，原油凝固點9℃，含蠟量7-11%。平面、縱向原油粘度差異大，粘溫特征明顯。

機型采用700型皮帶機，單臺抽油機功率30KW，電壓380V，井筒降粘采用智能中頻電加熱或熱水循環加熱方式，加熱功率60KW。

2.1.2 光桿緩下帶來的危害

（1）砸壞載荷傳感器；（2）懸繩器斷脫；（3）皮帶斷脫；（4）對油井平衡塊造成沖擊；（5）損害泵筒；（6）沖擊時造成電機過載。

2.1.3 稠油井解決光桿緩下方案

稀油地區油井在上下沖程時光桿速度均勻往復，功圖形狀較理想，但在稠油井和結蠟的油井光桿往往下沖程較慢，普通變頻無法實現上下沖程分別調參，只能犧牲沖次，解決緩下。

在稠油井和結蠟的油井上，為了保證生產中油井沖次不變，而且還要實現上下沖程不同速度，避免光桿緩下造成的設備損壞和消除安全生產隱患，采用上下沖程變頻分別調參方案，解決緩下。

2.2 研究制定高原機和游梁機示功圖實施方案

針對游梁機和高原機稠油井出現的光桿緩下，采取不同的解決方案。

采用上下死點開關方式確定上下沖程死點位置，實現上下沖程分別調參。采用不同的安裝方式解決游梁機和皮帶機死點開關安裝。

游梁機由于好安裝采用支座兩側安裝死點開關，檢測上下死點位置。

皮帶機安裝死點開關在上齒輪門內，檢測高原機上下死點位置。

目前集中功圖測量方案對比（見表1）。

功圖傳輸方案：草橋地區由于沒有進行四化改造，網絡還不健全，目前傳輸方案：借助單拉井視頻監控等已建無線網橋鏈路，利用近距離網橋在油井上安裝調試靈活的特點，實現功圖等遠傳，進入采油廠簡易生產指揮平臺。

2.3 制定解決稠油井緩下調參方案

稠油地區特別是超稠油井，普通方式實現功圖計量難度較大，經常出現功圖失效故障，究其原因是因為油稠緩下造成功圖載荷沖擊損壞。

在草古一、草20和草13地區結合井筒空心桿和循環水電加熱手段，采用變頻控制上下死點分別調參方案，實現稠油地區功圖計產和診斷，從根本上解決光桿緩下無法功圖測量問題。

例如：草古101-平12井上沖程30Hz 下沖程5Hz 沖次0.27；草古101-平10：上行45Hz 下行11.5Hz 沖次0.64；功圖如（圖1）：

上下沖程頻率調節可以在井場利用手操器就地設置，也可以在指揮中心利用SCADA系統遠程分別設置上下行頻率，實現遠程管控。

2.4 跟蹤對比稠油井示功圖計產液量

選取4口井對比：測試情況與人工測試基本吻合：草古101-平10、草古101-平12、草20-平70、草20-平71。

3 取得成果

（1）采油四礦草20地區和草古101地區油井功圖實時數據和標產情況如表2、表3所示。

草20和草古101地區絕大多數功圖誤差在10%以內，完全可以滿足油井功圖計產與診斷使用。

（2）目前在采油三礦9隊草13塊新井，針對光桿緩下油井采取改造雙死點工藝，對 6口井進行改造，改造后解決緩下。數據如表4所示。

采油三礦草13地區實施功圖 12口井，做功圖對比和人工計量對比情況如圖3。

功圖對比：基本形狀面積一致，人工和自動功圖計產誤差在10%以內。

地面標產：地面標產與功圖計產誤差較大，原因可能井 筒、凡爾有漏失或人工量油誤差大造成。

地面標產與功圖計量產量需要進一步比對，尋找誤差點。

（3）調頻后電機溫升測試。采油三礦草13地區4口變頻調參井電機溫度進行跟蹤，溫升完全在安全范圍內，因此普通異步電機實現上下沖程分別調參符合電機安全要求。

結論：草橋地區油井在解決光桿緩下工況后，實現上下沖程分別調參，功圖測試結果較理想，可以作為油井計量與診斷使用。

地面井口桶標量油受粘度和壓力影響與功圖計產存在誤差，需進一步改進量油工藝。

針對稠油地區井下凡爾關閉不嚴漏失情況，需工藝進一步配套，提高計產的準確性。

4 存在問題及下步打算

（1）草橋地區部分油井空心桿加熱或水循環加熱無法到達泵筒以下位置，加熱效果不理想，一定程度導致光桿緩下。

（2）草13地區光桿緩下井在實行上下沖程分別調參后，如果沖次太高載荷較重會造成皮帶經常斷脫，需平衡沖次與載荷。

（3）如何將電加熱工藝和稠油井光桿緩下配合，尋求最大限度的解決緩下問題和實現最佳節能點，今后主導方向。

（4）稠油地區更加需要安排專門技術人員監控功圖和發現問題后的及時處置，提高管理人員新井遠程管控和分析能力；

參考文獻：

[1]劉文章.稠油熱采工程技術[M].石油工業出版社，1996.

[2]胡廣杰.抽油機井實測示功圖泵況診斷分析[M].石油工業出版社， 2008.