西部新区深抽配套工艺技术研究与应用.ppt

西部新区深抽配套工艺技术研究与应用,汇报提纲,引言深抽工艺优化设计现场应用情况结论和建议,引言,莫西庄油田庄1井区位于新疆维吾尔自治区玛纳斯县境内，2003年以来先后有5口油井投产。,油层埋深:4000-5000m中低孔、低渗、特低渗储层渗流能力差，采液指数低平均下泵深度:20002400m气油比比较高:155m3/t,油藏概况,引言,目前深抽标准32mm泵、泵深2400m38mm泵、泵深2200m44mm泵、泵深2000m,油井初期生产参数,5口井均为深抽井,深抽标准,引言,油井负荷较大，抽油杆易断脱,庄1井区油井试采一段时间后产量和动液面明显下降，动液面在1400m2300m，下泵深度在2000-2400m，油井负荷大，抽油杆易断脱，从深度和负荷上都达到了目前举升工艺的极限。,庄1井动液面变化曲线及示功图,存在问题之一,引言,存在问题之二,油井泵效低,庄1、庄3井示功图显示泵充不满，存在气体影响,汇报提纲,引言深抽工艺优化设计现场应用情况结论和建议,敏感因素分析,泵效影响因素,悬点载荷影响因素,冲程损失,漏失,气体,深抽工艺优化设计,泵径,下泵深度,泵径,动液面,冲程冲次,抽油杆,生产压差,下泵深度,沉没度,油管锚,加重杆,气锚,研究思路,泵效敏感因素分析,冲程损失对泵效的影响,泵深增加，冲程损失增大；泵径加大，冲程损失增大；冲程增大，冲程损失系数减少。,冲程损失-泵径-泵深关系,冲程损失系数-冲程关系,漏失对泵效的影响,泵效敏感因素分析,柱塞间隙漏失计算公式：,间隙漏失损失计算,泵深增加，漏失量增多。泵径加大，漏失量增多。提高泵的配合等级可减少漏失量,泵效敏感因素分析,气体对泵效的影响,充满系数计算公式：,充满系数变化曲线,沉没度增加，泵充满系数提高，气体对泵效影响减少;气油比增加，泵充满系数降低。,NEW,泵效敏感因素分析,以庄1井为例,综合上述三种因素的影响：,庄1井区从理论上分析泵效最高只能达到50左右。,悬点载荷影响因素,采用API公式法计算悬点载荷,冲次是悬点载荷的敏感因素，冲次增加，载荷明显增大,泵深增加，载荷增加泵径增大，载荷增大,悬点载荷影响因素,动液面下降，载荷明显上升，供液不足，动载荷显著增加。,庄1井、庄103井动液面下降后示功图,设计原则：根据地层供液能力、试油试采情况和油井配产进行系统的举升工艺设计，确定最佳管杆泵配置与生产参数组合，以降低悬点载荷，提高泵效和机采效率。,深抽工艺优化设计,深抽工艺优化设计,抽油泵选择,抽油机最大悬点载荷与最大扭矩都与深井泵柱塞面积成正比，所以深抽井在满足泵深和油井产量的前提下，应尽可能选择小泵径。庄1井区大部分油井产液量在7-15t/d左右，因此采用38mm泵。,冲程和冲次选择,深抽工艺优化设计,以长冲程、低冲次为原则。针对庄1区块油井深产量低的特点，冲程取5m、冲次4次/min，生产后期液量下降后，采用双速电机将冲次降低，既减小动载荷，又可以有效提高泵效。,深抽工艺优化设计,抽油杆选择,结果：D级抽油杆应力范围比为107%110%，超出了许用强度，不能满足需要的强度条件，因此采用H级抽油杆。,GODMAN抽油杆应力校核,深抽工艺优化设计,合理生产压差研究,庄1区块具有随着生产压差的增大，采液指数下降的特点,试油期间采液指数-生产压差关系,试采期间采液指数-生产压差关系,NEW,分析采液指数下降的一个重要原因是压敏效应。,围压松弛渗透率循环关系渗透率随围压的升高而降低；岩石在卸压后,渗透率有一定程 度的恢复；多次围压和松弛使渗透率不断下 降，近井地带形成压敏低渗区。,庄1块岩心试验表明压力下降后，地层渗透率出现不可逆的 减少，比例在10-20%之间。,油藏开发原则：保持合理的地层压力,选择合理的生产压差，以避免产生压敏效应，从而降低采液指数。,深抽工艺优化设计,合理生产压差确定,综合考虑采液指数、含水和产量的因素，确定合理生产压差为15 Mpa左右。,采液量含水生产压差关系曲线,NEW,深抽工艺优化设计,合理沉没度选择,增加沉没度,增大悬点载荷和柱塞的冲程损失,减少自由气对泵工作的影响,不加气锚油井,加气锚油井,气泡直径越小,越不利于气锚的气液分离和气体排出,深井泵的泵效越低,在确保一定泵效基础上，合理沉没度为350m-450m。,NEW,下泵深度研究,深抽工艺优化设计,特点一：油井试采一段时间后油井产量和动液面明显下降,从地层供液能力来看，庄1区块油井：,4口试采井动液面：1400m2300m流压：16.818.5MPa；,NEW,共同反映：庄1井区地层压力高，但渗流能力较差。,下泵深度研究,根据公式：P静=（Hz-L）液gPsPoP,算得：当压力水平保持为0.9时，下泵深度为20002250m左右,庄1井实践证明：,泵挂：2400 m 2200 m 产液量、含水和泵效均保持不变载荷：12.6 t 10.2 t,针对这种渗流能力差、采液指数较的油藏，放大工作参数和加深泵挂并不一定能提高油井产量。此外生产压差的增加会造成油井的渗流能力降低和油井负荷的增加。,深抽工艺优化设计,深抽工艺优化设计,油管锚定器,油管锚定和未锚定对比,深抽井必须使用锚定器,使用油管锚将油管下端固定，可消除油管变形，减少冲程损失。,由此提高排量1.11.4m3/d，冲程有效利用率提高3.544.16,深抽工艺优化设计,加重杆设计,研究表明：平衡点下降可有效减缓抽油杆柱的下部弯曲，因此深抽井中应考虑使用加重杆。,加重杆长度LO计算公式为：,采用40mm的加重杆，算得其长度为69m。,Pm：泵筒与柱塞间半干摩擦力,Pf：液体通过排出阀的水力阻力所产生的对柱塞底部的向上推力,Pl：作用于抽油杆底部液体上浮力,深抽工艺优化设计,气锚,庄1井区气油比较高,装气锚前功图显示气体影响明显，严重时出现气锁造成油井不出液,在井下安装了螺旋气锚、高效气锚,井口装定压阀放低套压（0.5Mpa以下）,装气锚后功图显示充满系数明显提高，油井生产正常,庄1井安装气锚前后示功图,汇报提纲,引言深抽工艺优化设计现场应用情况结论和建议,莫西庄油田庄1井区5口深抽井中4口井进行了工艺措施的调整和完善，取得了较好的效果。,现场应用情况,平均泵效,44.6,26,平均悬点载荷,10.2t,9.1t,庄1井区,汇报提纲,引言深抽工艺优化设计现场应用情况结论和建议,结论和建议,1）莫西庄油田庄1区块的举升工艺从深度和负荷两方面均达到了目前深抽工艺的极限。2）通过对庄1井区各举升工艺参数的研究和应用，能有效降低庄1区块油井悬点载荷，提高泵效。,3）庄1区块油藏渗流能力较差，开发中存在压敏效应，加深泵挂放大生产压差并不一定能提高油井产量，生产压差应控制在15MPa左右，以减少压敏伤害，确保油井产能。4）庄1区块油气比较高，沉没度应控制在350-450m左右，以减少气体对泵效的影响。,结论和建议,结论和建议,5）随着庄1井区的开发，动液面还会进一步下降，生产中还存在气体的影响，因此，工艺上还有待继续改进和完善。,采用长尾管沉降螺旋式气锚,气锚特点：1、气锚长100150m，增加了油气的分离时间，保证油气分离效果。2、采用重力式、离心式双重分离，油气分离较彻底。3、有足够大的锚管环形空间，气锚分离能力强。4、对液量和气油比的适应范围大。,提高泵效,建议之一,建议之二,应用玻璃钢抽油杆,玻璃钢抽油杆与普通钢抽油杆相比具有重量轻、弹性好、耐腐蚀和抗拉强度大的特点。,降低悬载,谢谢大家,