優(yōu)化注采管柱設(shè)計(jì)，提高周期產(chǎn)量-王瑞英.doc

薀螁羆芄蒆螀聿肆莂蝿螈節(jié)羋蒅袁肅膄蒄羃芀蒂蒄蚃肅蒈蒃裊莈莄蒂羇膁芀蒁聿羄蕿蒀蝿腿蒅葿袁羂莁薈羄膈芇薈蚃羈膃薇螆膆薂薆羈罿蒈薅肀芄莄薄螀肇芀薃袂芃膆薂羅肅蒄螞蚄芁莀蟻螇肄芆蝕衿艿節(jié)蠆肁肂薁蚈螁羅蕆蚇袃膀莃蚆羅羃艿蚆蚅腿膅螅螇羈蒃螄袀膇荿螃羂羀蒞螂螂芅芁螁襖肈薀螁羆芄蒆螀聿肆莂蝿螈節(jié)羋蒅袁肅膄蒄羃芀蒂蒄蚃肅蒈蒃裊莈莄蒂羇膁芀蒁聿羄蕿蒀蝿腿蒅葿袁羂莁薈羄膈芇薈蚃羈膃薇螆膆薂薆羈罿蒈薅肀芄莄薄螀肇芀薃袂芃膆薂羅肅蒄螞蚄芁莀蟻螇肄芆蝕衿艿節(jié)蠆肁肂薁蚈螁羅蕆蚇袃膀莃蚆羅羃艿蚆蚅腿膅螅螇羈蒃螄袀膇荿螃羂羀蒞螂螂芅芁螁襖肈薀螁羆芄蒆螀聿肆莂蝿螈節(jié)羋蒅袁肅膄蒄羃芀蒂蒄蚃肅蒈蒃裊莈莄蒂羇膁芀蒁聿羄蕿蒀蝿腿蒅葿袁羂莁薈羄膈芇薈蚃羈膃薇螆膆薂薆羈罿蒈薅肀芄莄薄螀肇芀薃袂芃膆薂羅肅蒄螞蚄芁莀蟻螇肄芆蝕衿艿節(jié)蠆肁肂薁蚈螁羅蕆蚇袃膀莃蚆羅羃艿蚆蚅腿膅螅螇羈蒃螄袀膇荿螃羂羀蒞螂螂芅芁螁襖肈薀螁羆芄蒆螀聿肆莂蝿螈節(jié)羋蒅袁肅膄蒄羃芀蒂蒄蚃肅蒈蒃裊莈莄蒂羇膁芀蒁聿 優(yōu)化注采管柱設(shè)計(jì)，提高周期產(chǎn)量（中油遼河油田公司曙光采油廠，遼寧 盤(pán)錦 124109）摘要：曙光采油廠采油作業(yè)五區(qū)，生產(chǎn)區(qū)塊主是要稠油與超稠油區(qū)塊構(gòu)成，以蒸汽吞吐方式進(jìn)行降壓開(kāi)采，由于注汽技術(shù)本身存在的固有缺陷，注入蒸汽在油藏中“超覆”流動(dòng)，注采管柱的合理設(shè)計(jì)直接影響到周期生產(chǎn)效果，通過(guò)優(yōu)化注采管柱設(shè)計(jì)，在提高周期產(chǎn)量上獲得較好的生產(chǎn)效果。關(guān)鍵詞：注汽管柱設(shè)計(jì)；吸汽狀況；周期產(chǎn)量；小組；超稠油1選題理由及目標(biāo)1.1 選題理由由于稠油、超稠油區(qū)塊是以蒸汽吞吐方式進(jìn)行降壓開(kāi)采，則蒸汽熱利用率高低、注采管柱的合理設(shè)計(jì)直接影響到周期生產(chǎn)效果。近年來(lái)隨薄互超稠油開(kāi)采規(guī)模不斷加大，此類(lèi)問(wèn)題更加突出。集中表現(xiàn)在低周期井壓裂汽竄、高周期井排水期長(zhǎng)、地層壓力低、供液不足，周期產(chǎn)量大幅下降。蒸汽吞吐是主要開(kāi)發(fā)方式，針對(duì)油藏經(jīng)營(yíng)中長(zhǎng)期存在的產(chǎn)量、成本不能統(tǒng)一，而周期產(chǎn)量低，直接導(dǎo)致生產(chǎn)成本上升，提高周期措施產(chǎn)量是油藏經(jīng)營(yíng)中制約成本的主要因素，因此提出本課題。1.2活動(dòng)目標(biāo)（1）根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，將采油作業(yè)五區(qū)吞吐井的周期產(chǎn)量50t（由650t/周期提高到700t/周期）。（2）增加措施產(chǎn)量0.5104t1.3 可行性分析（1）在2007年對(duì)所油井的吸汽剖面四參數(shù)資料進(jìn)行了調(diào)查，通過(guò)四參數(shù)資料分析表明，從喇叭口到最后吸汽層可動(dòng)深度只有25md左右，采取管柱加深油層頂以下25-30m辦法切實(shí)可行，因此注汽管柱加深對(duì)提高油層縱向動(dòng)用程度有一定作用。（2）根據(jù)熱采普通稠油老區(qū)進(jìn)行測(cè)壓論證后，泵掛深度在油層中部時(shí)只能支持40m左右沉沒(méi)度，只要控制好下泵初期產(chǎn)液強(qiáng)度，小泵深抽是可行的。（3）采取新的管柱設(shè)計(jì)機(jī)制，即采用，現(xiàn)場(chǎng)與地質(zhì)研究相結(jié)合的選井機(jī)制，每月地質(zhì)、工藝與采油區(qū)共同選定措施井號(hào)，每旬度再次確定現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施井號(hào)，保證提高措施成功率。2 現(xiàn)狀調(diào)查、分析并確定主要因素2.1 現(xiàn)狀分析和調(diào)查課題確定后，對(duì)2007年無(wú)效的措施井措施配產(chǎn)量的油井，進(jìn)行原因統(tǒng)計(jì)調(diào)查，因吞吐措施效果差影響64井次，注汽管柱設(shè)計(jì)不合理影響48井次，注汽質(zhì)量差6井次，油層厚度因影響4井次，其中因注汽管柱設(shè)計(jì)不合理影響75%，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下： 影響斷塊產(chǎn)量完成率的原因調(diào)查表 (表1)序號(hào)項(xiàng)目頻數(shù)(井次)累計(jì)(井次)累計(jì)%1注汽管柱設(shè)計(jì)不合理484875 %2注汽質(zhì)量差85687.5 %3施工質(zhì)量差66296.8 %4其它264100 %調(diào)查者:王瑞英2008年1月15日地點(diǎn):曙光采油廠采油作業(yè)五區(qū) 根據(jù)調(diào)查表,本小組制定出了影響普通稠油產(chǎn)量完成率的因素排列圖(圖1)吞吐措施理果差老井遞減大其它注汽管柱設(shè)計(jì)不合理施工質(zhì)量差其它頻頻數(shù)數(shù)百百分分比比80%75%90%87.5%97.5%96.8%100%100%注汽質(zhì)量差圖1 制圖：王瑞英 時(shí)間：2008年1月25日 2.2原因分析從排列圖中看出, 注汽管柱設(shè)計(jì)不合理是導(dǎo)致周期產(chǎn)量低的關(guān)鍵因素，只要提高注汽管柱設(shè)計(jì)的成功率，保證周期產(chǎn)量完成，就可以完成措施產(chǎn)量，達(dá)到老井完成全年配產(chǎn)。2008年2月8日，2月10日，2月20日，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，QC小組成員深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查，通過(guò)召開(kāi)小組活動(dòng)會(huì)，分別從人員、設(shè)備、原料、方法及管理等個(gè)方面作了全面分析，并畫(huà)出了因果分析圖本小組采油頭腦風(fēng)暴法對(duì)造成措施效果差的原因進(jìn)行分析，并列舉在因果圖上，經(jīng)整理后圖2。2.3 確定要因2008年2月22日-3月1日，本小組通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、調(diào)查分析、統(tǒng)計(jì)分析等方法分別對(duì)15個(gè)影響油井周期產(chǎn)量的原因進(jìn)行分析，逐個(gè)排查，確定影響周期產(chǎn)量的主要原因。末端因素一：缺乏調(diào)查分析。王瑞英檢查了64口井，40口井資料不全。周期產(chǎn)量低的油井18口，16口資料不全，造成措施分析時(shí)不透徹，直接影響周期產(chǎn)量。要因。末端因素二：現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)少。因?yàn)檎緝?nèi)人員近幾年不變，非要因。，末端因素三：生產(chǎn)環(huán)境差。油井所鉆位置基本在一個(gè)區(qū)域，非要因。末端因素四：作業(yè)環(huán)節(jié)多。在現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)任一口井作業(yè)程序較多：起油桿、起油管，下隔熱管、起隔熱管，下油管、下油桿，實(shí)施重點(diǎn)措施等，任一環(huán)節(jié)出錯(cuò)都將導(dǎo)致關(guān)井，措施失敗。統(tǒng)計(jì)措施差40口井中有3口屬作業(yè)影響，占的比率較小，非要因。末端因素五：管理不規(guī)范。制度只能要求人來(lái)完善，非要因。末端因素六：供液能力差。全體小組成員統(tǒng)計(jì)了周期產(chǎn)量低的油井122口井，占總井?dāng)?shù)20%,有5口措施后供液能力差，占措施差井?dāng)?shù)的3%。分析非要因。末端因素七：井況高損壞。共有套管損壞井144口，占投產(chǎn)井?dāng)?shù)的22.5%。有6口措施后效果差，占措施差井?dāng)?shù)的9%。非要因。末端因素八：油層縱向動(dòng)用不均。統(tǒng)計(jì)作業(yè)區(qū)測(cè)試資料、四參數(shù)測(cè)試等吸汽剖面98口，主要吸汽層位集中在油層上部1/3位置,影響注汽熱擴(kuò)散,使周期產(chǎn)量降低.要因。末端因素九：油層發(fā)育差。我區(qū)油層發(fā)育差，油層滲透率在230-4200mpa.s，有效厚度在0.5-15.0 m，孔隙度平均26%，含油飽和度平均56%，橫向、縱向非均質(zhì)性嚴(yán)重，差異系數(shù)可達(dá)18。油層發(fā)育差部位單一措施效果差幾率84%，要因。末端因素十：網(wǎng)管長(zhǎng)。已形成固定注汽管網(wǎng)，非要因。末端因素十一：設(shè)備老化。引進(jìn)新技術(shù)需要較長(zhǎng)過(guò)程，非要因。末端因素十二：熱損失大?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)正在注汽的7口井進(jìn)行調(diào)查，有2口井5處漏汽，占總井?dāng)?shù)的28.6%，且管線接頭地方未保溫，這是影響措施效果差的直接因素，可修復(fù)。非要因。末端因素十三：注汽管柱設(shè)計(jì)不合理。王瑞英統(tǒng)計(jì)作業(yè)區(qū)油井164口井，注汽管柱設(shè)計(jì)在油層頂部20m處，周期產(chǎn)量低的油井21口井，占效果差井?dāng)?shù)的33%。要因。末端因素十四：下泵深度不合理。楊秀玲統(tǒng)計(jì)處于開(kāi)發(fā)后期的油井124口井，設(shè)計(jì)下泵深度，主要考慮防砂要求，下泵深度在油層的頂部，因供液能力差，下泵初期需要恢復(fù)液面后，才能正常開(kāi)井的油井22口井，占總井?dāng)?shù)的34%。要因。綜合以上的分析論證，我們最后確定人缺乏調(diào)查分析、油層縱向不均勻、注汽管柱設(shè)計(jì)不合理和下泵深度不合理是影響吞吐措施效果差的主要因素。3研究制訂對(duì)策 2008年3月7日，針對(duì)各項(xiàng)要因，小組成員制定了相應(yīng)的對(duì)策表（見(jiàn)表2）QC小組活動(dòng)對(duì)策表 (表2)序號(hào)要因現(xiàn)狀對(duì)策目標(biāo)措施地 點(diǎn)負(fù)責(zé)人完成時(shí)間1人缺乏調(diào)查分析油井資料使用狀況差深化資料分析資料準(zhǔn)確齊全率100%1.繪制單井管柱圖2.資料錄入數(shù)據(jù)庫(kù)3.錄入資料由技術(shù)員檢查地質(zhì)隊(duì)王瑞英2008032油層縱向不均形成汽竄精細(xì)油藏描述研究精細(xì)油藏描述研究1.精細(xì)區(qū)域研究2.精細(xì)油層小層吸汽研究3.進(jìn)一步制定相對(duì)措施4.輔助工藝措施地質(zhì)隊(duì)常文霞2008043注汽管柱設(shè)計(jì)不合理下部油層未得到動(dòng)用精細(xì)研究吸汽影響因素根據(jù)吸汽圖版確定管柱下深1.管柱下深與周期產(chǎn)量圖版2.儲(chǔ)層厚度與吸汽關(guān)系圖版地質(zhì)人王瑞英2008044下泵管柱不合理效果差井中有25口井有12口井供液不足選擇合理的泵徑合理設(shè)計(jì)下泵深度，提高周期產(chǎn)量1、按周期進(jìn)行不同的分類(lèi)2、計(jì)算出不同的井的不同的泵徑。3、 將不同周期油井作注汽強(qiáng)度與采油強(qiáng)度圖版。4、泵掛與初期產(chǎn)液量圖版地質(zhì)隊(duì)王影200804 表3 制表 ：王瑞英 時(shí)間：2008年3月7日4 對(duì)策實(shí)施小組成員根據(jù)分工，按照所制訂的對(duì)策措施分頭組織實(shí)施。4.1加強(qiáng)作業(yè)資料分析論證，使數(shù)據(jù)得到應(yīng)用：小組人員將所有油井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、井下作業(yè)數(shù)據(jù)、井況、連通圖、周期產(chǎn)量進(jìn)行整理，補(bǔ)全資料、進(jìn)行分類(lèi)進(jìn)行分析，優(yōu)選井號(hào)進(jìn)行措施，同時(shí)針對(duì)措施完的油井也及時(shí)分析，防止注汽后吸汽狀況差，影響措施效果，資料及時(shí)更新，逐漸形成一種保證油井均衡生產(chǎn)的PDCA循環(huán)模式。(圖3)措施成功注汽下泵整理資料單井完井資料分類(lèi)統(tǒng)計(jì)整理措施成功數(shù)據(jù)論證優(yōu)選合理方案PDCA循環(huán)措施失敗圖34.2改變注汽速度與井茼熱損失關(guān)系，最大限度改善吸汽剖面依據(jù)注采關(guān)系、周期產(chǎn)量、油汽比優(yōu)化單井最佳注汽強(qiáng)度設(shè)計(jì)為：一周期注汽強(qiáng)度55-60t/m，2-9周期以5-10遞增，10周期以后控制在100 t/m以?xún)?nèi)。見(jiàn)圖4）研究注汽速度與注汽干度的關(guān)系，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，使蒸汽熱利用率得以提高，油井周期吞吐效果得到改善。注汽速度的高低影響地面和井筒熱損失、井底注汽流壓、蒸汽推進(jìn)狀況，依據(jù)井筒熱傳學(xué)計(jì)算，注汽速度越高，井筒熱損失、蒸汽干度損失越小。但較高的注汽速度在油層吸汽壓力高時(shí)注不進(jìn)去。優(yōu)化注汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)，近距離注汽實(shí)施10口井，平均吞吐4輪，平均單井注汽排量由6.5t/h14.5t/h，注汽壓力由13.2MPa15.2 MPa，周期產(chǎn)油量542t863t，周期增油321t，除去正常遞增因素，單井周期增油180t，累增油1832t。4.3優(yōu)化注汽管柱設(shè)計(jì)，改善油層縱向吸汽狀況四參數(shù)資料分析表明，見(jiàn)圖5,從喇叭口到最后吸汽層可動(dòng)深度只有25md左右，因此新井在使用一體管情況下提高油層縱向動(dòng)用程度，采取管柱加深油層頂以下25-30m辦法切實(shí)可行。2008年實(shí)施注汽管柱加深共53井次，周期結(jié)束可對(duì)比29井次，平均生產(chǎn)5輪，超過(guò)正常周期增油幅度24井次，有效率82.8%，平均單井加深27m，加深到井段1/2處，加深后平均單井注汽量16951760t，階段生產(chǎn)90天，周期產(chǎn)油520741t，周期增幅143%，較正常規(guī)律平均單井增油171t，階段油汽比0.310.42，上升0.11，效果較好，累積增產(chǎn)0.3208t。從實(shí)施區(qū)塊看，曙127454興隆臺(tái)因儲(chǔ)層縱向非均質(zhì)性強(qiáng)，占到75.8%。從周期增幅與加深位置關(guān)系看，加深位置在井段的3/5效果最好，之前隨加深深度增加周期增幅增加，之后因可動(dòng)層減少，效果變差。因此確定最佳加深位置為井段的3/5處。4.4小泵深抽工作以保護(hù)油層結(jié)構(gòu)不受破壞，油層不激動(dòng)出砂為前提。根據(jù)熱采老區(qū)曙1-026-369關(guān)井15天測(cè)目前地層壓力為0.44MPa，說(shuō)明老區(qū)地層嚴(yán)重虧空，泵掛深度在油層中部時(shí)只能支持40m左右沉沒(méi)度，只要控制好下泵初期產(chǎn)液強(qiáng)度，小泵深抽是可行的。2007.5月開(kāi)展加深泵掛實(shí)驗(yàn)，即在套管正常或套變較小情況下采取44普泵下帶1-2根篩管加深到油層中部進(jìn)行小泵深抽，增加生產(chǎn)壓差提高油井產(chǎn)能，同時(shí)抽油機(jī)工作次數(shù)由6次/分下調(diào)到4次/分。今年以來(lái)共實(shí)施16井次，均有效，平均單井泵深由原來(lái)的1004m加深到目前的1033m，增加泵掛30m，措施后初期日產(chǎn)液由2.922.7 t/d，上升19.8 t/d，日產(chǎn)油0.10.8 t/d，上升0.7t/d，平均單井階段生產(chǎn)145天，增液1810t，增油229t。累增液28966t，累增油2498t?？傮w分析有以下幾方面認(rèn)識(shí)：（1）、加深泵掛與檢泵后沉沒(méi)度增加正相關(guān)，但與初期產(chǎn)液量相關(guān)性較差，說(shuō)明增加泵掛增加了油井泵效及穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間，油井初期日產(chǎn)液量受油層續(xù)流能力控制，只要泵有一定充滿(mǎn)度即可出液。（2）加深后油井產(chǎn)液能力、泵效得到提高，有利于區(qū)域冷凝水排出，增產(chǎn)效益明顯圖6加深前基本不出或低產(chǎn)的油井，加深后初期日產(chǎn)液10t/d井2口，占總井?dāng)?shù)的12%，10-20 t/d井3口，占總井?dāng)?shù)的19%，20 t/d井11口，占總井?dāng)?shù)的69%。階段增油在53 t（以作業(yè)區(qū)噸油成本計(jì)算回收檢泵費(fèi)所需增油量）以上井13口，占總井?dāng)?shù)的81.3%，加深井階段投入產(chǎn)出比達(dá)到1：4.3。以曙1-20-363C井為例，見(jiàn)圖6,加深前因供液不足間開(kāi)生產(chǎn)，直接加深52m至油層中部，初期日產(chǎn)液19.5t/d，日產(chǎn)油2.9t/d，含水85%，排水期后日產(chǎn)油上升到10t/d，生產(chǎn)200天，增油484t，單井投入產(chǎn)出比達(dá)到1：9。圖6（3）檢泵加深取得成型經(jīng)驗(yàn)給熱采下泵管柱優(yōu)化設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)，老井自然、綜合產(chǎn)量在5月份實(shí)施以后明顯抬升，截止10月份老井綜合遞減11.6%，與去年同期對(duì)比下降7.3%。老井措施成功率由加深前的56.3%上升到目前的70.5%，這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施為老井產(chǎn)量的穩(wěn)定做出較大貢獻(xiàn)。5實(shí)施效果5.1目標(biāo)完成情況周期產(chǎn)量：3-10月份共實(shí)施措施79井次，有效70井次，措施成功率88.6%，平均周期產(chǎn)油745t/口，單井增加周期產(chǎn)量95t/口?；顒?dòng)后油井周期產(chǎn)量增加了95t/口。與目標(biāo)值對(duì)比增加了45t。措施增油量：0.7506104t，為全作業(yè)區(qū)2008年老井超產(chǎn)1.75萬(wàn)噸產(chǎn)量完成奠定了基礎(chǔ)。(圖7)措施實(shí)施前后效果對(duì)比柱狀圖 (圖7)5.2 經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算活動(dòng)后，我們對(duì)本次活動(dòng)效益進(jìn)行了計(jì)算：(截止2008年10月份)E =（ 1 - 30% ） F Q （ P - T - C ）- I =（ 1 - 30% ） 0.77506（ 2559 - 61.1 - 474.27 ）- 5800000 = 164.28（萬(wàn)元）式中：E 取得的凈效益，萬(wàn)元 F 分成系數(shù) Q 增加的產(chǎn)量，t P 原油的價(jià)格，超稠油價(jià)格為2559元/噸 T 稅金，原油稅金為61.1元/噸 C 生產(chǎn)成本474.27元/噸 I 投資，萬(wàn)元注：各種價(jià)格按局下發(fā)文件價(jià)格。6 鞏固措施為了使活動(dòng)成果能有效保持，2008年11月05日，本小組針對(duì)各項(xiàng)對(duì)策實(shí)施后的效果，制定了一系列的鞏固措施：（1）超稠油熱采管柱優(yōu)化設(shè)計(jì)有效提高蒸汽熱利用率，改善油層縱向吸汽狀況，加深最佳位置在生產(chǎn)井段3/5處；老區(qū)下泵管柱加深到油層中部配合小泵