G271 區(qū)低產(chǎn)低效井合理間開制度研究

李 影，嚴(yán)昌鵬，楊浩偉，張 根，蓋 凡

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第九采油廠，寧夏銀川 750006）

隨著油田開發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，由于儲(chǔ)層物性差，地層壓力普遍偏低，本區(qū)低產(chǎn)低效井占較大比例。隨著低產(chǎn)低效井日益增加，單井運(yùn)行成本逐年增加，已嚴(yán)重影響本區(qū)油田開發(fā)效益的提升。牢固樹立向管理要效益的理念，以開源節(jié)流降本增效為主線，低產(chǎn)低效井的治理勢(shì)在必行，因此，做好低產(chǎn)低效井的間開管理已經(jīng)是本區(qū)節(jié)能降耗的一項(xiàng)重要工作[1-3]。

1 低產(chǎn)低效井概況

1.1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

G271 區(qū)管理油井430 口，開井407 口，泵效小于30%的油井有331 口，占開井?dāng)?shù)的81.32%；液量小于1.5 m3的油井有307 口，占開井?dāng)?shù)的75.43%。其中，341口井的數(shù)字化功圖解釋為供液不足，占比為83.70%，主要都是日產(chǎn)液低于2.0 m3的油井。

由于該區(qū)低產(chǎn)低效井比例較大，泵效低于20%的井合計(jì)182 口，單靠參數(shù)優(yōu)化手段提升泵效難度大，提升空間有限。因此，低產(chǎn)低效井的間開已經(jīng)是本區(qū)提升泵效、節(jié)能降耗的必要手段。

1.2 存在問題

由于低孔低滲條件及開發(fā)規(guī)律制約，在油田開發(fā)過程中常常出現(xiàn)油井供液不足的情況，生產(chǎn)時(shí)存在兩大問題：容易出現(xiàn)活塞在泵筒內(nèi)干抽的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致管、桿、泵的損壞，縮短檢泵周期；生產(chǎn)參數(shù)較大，從而導(dǎo)致泵效較低，浪費(fèi)電能，增加噸油成本。

2 間開機(jī)理

2.1 低產(chǎn)低效井間開機(jī)理

油井間開原理又稱井筒儲(chǔ)存效應(yīng)，當(dāng)剛開井或關(guān)井時(shí)，因?yàn)樵退哂械膲嚎s性等多種原因，致使地面采得產(chǎn)量和井底供給產(chǎn)量并不相同。油井間開就是利用井筒儲(chǔ)存效應(yīng)，停井一段時(shí)間后，再開井時(shí)所獲取的產(chǎn)量由兩方面組成：關(guān)井時(shí)間段內(nèi)井筒所包含的液量q1和開井后儲(chǔ)層供液量q2。當(dāng)儲(chǔ)層持續(xù)向井筒供液時(shí)，井筒液面提高，泵的沉沒度加大。到開井時(shí)，井筒液面上升至某一高度，此時(shí)泵效最高，充滿度最佳。地層供液量和井筒儲(chǔ)存量之和與泵的有效排量達(dá)到平衡，從而避免泵“干抽”現(xiàn)象出現(xiàn)。

2.2 低產(chǎn)低效井間開時(shí)間確定

對(duì)生產(chǎn)井來說，關(guān)井一段時(shí)間開井產(chǎn)液后，獲得的產(chǎn)量主要有兩方面組成：關(guān)井時(shí)井筒儲(chǔ)存的液量q1和重新開井后儲(chǔ)層供液量q2。

2.2.1 關(guān)井后井筒儲(chǔ)存的液量 生產(chǎn)井關(guān)井之后，在井底依然有油流入，此時(shí)井筒內(nèi)的液面持續(xù)提高，井底的流動(dòng)壓力也不斷增大，根據(jù)物質(zhì)平衡原理能夠求得在關(guān)井時(shí)間段t 內(nèi)壓力變化的近似計(jì)算公式：

為了方便計(jì)算，將井底壓力的變化直接換算成液面的變化，即：

只要知道停井時(shí)間段t 內(nèi)的液面變化就可以計(jì)算井筒存儲(chǔ)的液量：

2.2.2 生產(chǎn)井開井后儲(chǔ)層供液量 當(dāng)生產(chǎn)井關(guān)井t 小時(shí)后，開井持續(xù)生產(chǎn)，則連續(xù)抽油T 時(shí)間段內(nèi)儲(chǔ)層向井筒提供的液量為q2，可以根據(jù)間開前的產(chǎn)量q0計(jì)算：

2.2.3 間開后的產(chǎn)量與開井時(shí)間 根據(jù)上式可得，在生產(chǎn)井關(guān)井t 小時(shí)后，持續(xù)抽油T 小時(shí)的產(chǎn)液量q 應(yīng)該為：

此時(shí)液面恢復(fù)，泵內(nèi)充滿程度好，泵效高，那么按照理想泵效為η，則可以計(jì)算間開時(shí)間T：

求解即得：

由上述分析可知，當(dāng)知道儲(chǔ)集層的物性、關(guān)井時(shí)間t 內(nèi)液面提高的幅度與儲(chǔ)存液量即可求出油井的生產(chǎn)時(shí)間。

2.3 選井依據(jù)

對(duì)低產(chǎn)低效井執(zhí)行間抽生產(chǎn)依據(jù)供采平衡的原則。當(dāng)油井的供液能力小于采出能力時(shí)，液面逐漸下降，油井變成供液不足的狀態(tài)。為了能夠最大程度上發(fā)揮油井產(chǎn)能、降低噸油成本，對(duì)供液不足井執(zhí)行間開生產(chǎn)制度。

當(dāng)IPR 曲線供液能力小于采出能力時(shí)（圖1），該井需要考慮間開。間開t生產(chǎn)公式如下：

圖1 IPR 流入動(dòng)態(tài)曲線

式中：Q供-地層供液能力；Q采-抽油機(jī)的采出能力。

3 合理間開制度確定及應(yīng)用效果

3.1 根據(jù)功圖變化判斷間開制度

當(dāng)?shù)貙拥墓┮耗芰Υ笥诓沙瞿芰r(shí)，功圖形狀近似于飽滿的平行四邊形；而供液能力小于采出能力時(shí)，動(dòng)液面隨著油井開采逐漸下降，變成供液不足的狀態(tài)。對(duì)功圖變化明顯的油井進(jìn)行間開生產(chǎn)。

以J42-36 井為例，根據(jù)開井時(shí)的數(shù)字化監(jiān)測(cè)功圖，能夠反映出不同時(shí)間點(diǎn)的供液變化情況。根據(jù)功圖顯示01:00 到19:00 從飽滿正常逐漸變成嚴(yán)重供液不足，考慮到油井間開停井時(shí)油管內(nèi)存在液體虧空的情況，需要將理論間開生產(chǎn)時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)2 h 左右，那么由功圖變化初定間開時(shí)間為20 h。

J42-36 井實(shí)施開20 h 停4 h 間開制度后，功圖變優(yōu)；之后優(yōu)化為開16 h 停8 h，功圖在開井時(shí)間段較之前變飽滿，優(yōu)化后功圖油量由1.6 m3上升到1.8 m3，液面有所恢復(fù)，調(diào)整見效。

3.2 根據(jù)有效沖程法計(jì)算間開制度

考慮了沖程損失、充滿程度、漏失影響和氣體影響等因素，油井采出能力可以用Q采來表示：

在G271 區(qū)選取了265 口低產(chǎn)低效井對(duì)其進(jìn)行分析，其中大部分油井的液面長(zhǎng)期保持平穩(wěn)，所以低產(chǎn)低效井的日產(chǎn)液量與采油井的產(chǎn)液水平基本相當(dāng)。以供采平衡原則為前提可以計(jì)算得出間開生產(chǎn)時(shí)間為T=。

由于低產(chǎn)低效井在停井時(shí)存在漏失的情況，通過這個(gè)方式制定的間開生產(chǎn)制度需要將恢復(fù)油管內(nèi)液體虧空的時(shí)間考慮進(jìn)去。通過對(duì)實(shí)際修井時(shí)油管內(nèi)液面情況的統(tǒng)計(jì)，一般理論計(jì)算得出的間開生產(chǎn)制度需要延長(zhǎng)2 h 左右就是最終應(yīng)該執(zhí)行的制度。

利用有效沖程法對(duì)225 口間開油井進(jìn)行效果擬合，在產(chǎn)液量保持平穩(wěn)的前提下，理論計(jì)算和實(shí)際執(zhí)行的制度平均相差2 h 左右，其中誤差≤±4 h 的共計(jì)106 口，準(zhǔn)確率有待提高。該方法計(jì)算較為簡(jiǎn)單，但未將液面恢復(fù)規(guī)律考慮進(jìn)去，造成準(zhǔn)確率較小，之后需持續(xù)跟蹤效果并及時(shí)優(yōu)化制度。

3.3 根據(jù)動(dòng)液面監(jiān)測(cè)判斷間開制度

根據(jù)動(dòng)液面連續(xù)監(jiān)測(cè)判斷間開時(shí)間，對(duì)L94 井的液面變化進(jìn)行連續(xù)追蹤，根據(jù)動(dòng)液面變化監(jiān)測(cè)，01:00開井后液面迅速下降，到12:00 液面降到最低1 832 m。此時(shí)停井，液面開始恢復(fù)，隨時(shí)間推移，恢復(fù)速度逐漸下降，到24:00 恢復(fù)到1 729 m。結(jié)合間開時(shí)間計(jì)算公式可以求得理論間開時(shí)間：

3.4 根據(jù)干線單量法判斷間開制度

通過對(duì)比干線單量數(shù)據(jù)變化情況，分析間開井對(duì)液量的影響，結(jié)合動(dòng)液面變化情況優(yōu)化間開制度，直至液量趨于平穩(wěn)。

3.5 應(yīng)用效果

（1）通過加強(qiáng)技術(shù)研究、開展精細(xì)管理，實(shí)現(xiàn)間開工作的“三個(gè)轉(zhuǎn)變、兩個(gè)平穩(wěn)”。領(lǐng)導(dǎo)高度重視、全員轉(zhuǎn)變觀念、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，在不影響產(chǎn)量的情況下間開率由72.2%提升至85.6%。間開井單井平均液量1.25 m3/d，保持單井液量、管線運(yùn)行及站點(diǎn)產(chǎn)進(jìn)平穩(wěn)。

（2）深化間開井管理，節(jié)能降耗效果明顯。間開井?dāng)?shù)大幅增加，間開井?dāng)?shù)由416 口提高到492 口，日開井時(shí)間縮短456 h，日耗電減少1 113 千瓦時(shí)，日節(jié)約電費(fèi)694 元，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

（3）加大力度調(diào)整油井生產(chǎn)參數(shù)，日理論排量降低了9.5%；泵效得到穩(wěn)步提升，由29.2%提高至32.2%；機(jī)采系統(tǒng)效率提高了3.6%；同時(shí)能夠有效減緩油管桿偏磨，助力檢泵周期及維護(hù)作業(yè)頻次持續(xù)向好。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）通過實(shí)施間開井與前期連續(xù)生產(chǎn)相比，取得了明顯的節(jié)電效果，同時(shí)因油井生產(chǎn)時(shí)間減少，泵效、系統(tǒng)效率均有所提升，管、桿、泵的磨損降低，維護(hù)作業(yè)頻次也大大低于連續(xù)生產(chǎn)時(shí)期。

（2）通過數(shù)字化功圖的變化可以初步判定間開時(shí)間，結(jié)合液面的變化、間開時(shí)間計(jì)算公式以及干線單量液量變化情況可以進(jìn)一步確立比較合理的間開時(shí)間。仍需通過間開井的周度月度分析等做好效果跟蹤，及時(shí)優(yōu)化間開制度。

（3）油井間開停井時(shí)，井筒內(nèi)雜質(zhì)沉降、堆積容易導(dǎo)致泵筒堵塞、泵閥漏失等，井筒有結(jié)蠟、結(jié)垢等問題的井實(shí)施間開停井后存在卡泵的情況。因此低產(chǎn)低效井的間開需要配合井筒治理，減少間開井漏失或卡泵上修的影響。