采油工艺参数优化与油井生产效率提升

采油工艺参数优化与油井生产效率提升

李正宏刘伟

长庆油田分公司第七采油厂

摘要：水平井采油工程属于国家的经济支柱之一,水平井采油工艺的发展受到了国家的重视,并且可以带动全球的经济发展。水平井采油工艺属于一项尖端技术的开发和挖掘,这项技术的研发使多数的水平井采油工业受益。水平井开采技术的研发在国外已经得到了全面的应用。

关键词：采油工艺；参数优化；生产效率

前言

水平井采油工艺的发展是在八十年代兴起的一项尖端技术。我国曾对水平井采油工艺技术设备的引进。借鉴国外的先进化设备来弥补我国的不足和缺陷,这对国家经济的发展起到了相当大的作用同时也发展了油田采油工业。虽然我们曾在国外引进了先进化的设备和一些数模软件。比如水平井井筒模拟试验装备,由于我国基础工作的不重视数模和物模上的研究不到位。在一些关键的问题上我国还不具备解决的能力。这还需要我国大力发展水平井采油工艺,也是为了促进发展国家经济。

1水平井采油工艺技术的概述

开发水平井的过程中,其主要具有生产条件优良、油层长、产量大、泄油面积大以及经济效益高等优点,所以,我国越来越多的油田企业也更加的重视水平井采油工艺技术了。这几年来,石油企业在研究水平采油工艺技术的过程中取得了一定的成绩,应用时也取得了较为理想的效果,大大的提升了水平的产量和数量,并且针对不同类型的油藏,也已经发展了相应的配套技术,在我国油田的勘探开发过程中,水平井也发挥出了更关键的作用。然而与国外的发达国家相比,我国的水平井采油工艺技术却还是存在着一定的差距,为了更加的完善这项技术,我们就需要进一步的加大研究力度。作为我国“八五”计划内的重要内容,我国油田的水平井采油工艺技术已经取得了压裂技术、水平定向射孔技术、完井技术以及防砂冲砂技术等研究成果,并且在我国很多油田的油井中已经广泛的应用了,大大的促进了我国油田水平井的快速发展。现阶段,在我国的塔里木油田和胜利油田等油田中都已经成熟的应用了水平井采油工艺技术,大大的提升了这些油田的单井产能,同时也提高了油田的经济效益。作为一个庞大的复杂系统,水平井采油工艺技术不但包含了自身的采油工艺技术,同时也包含了与之相关的配套技术,常见的配套技术有低渗透油田区块整压裂技术和高含水油田控水稳油技术等,在我国的各类型油田中,这些技术得到了较好的运用,为我国油田的高产和稳产提供了重要的技术保障。

2确定合理工艺参数

2.1理论模型优化设计

1、根据水平井的产量，结合临界产量，综合确定产量参数；2、利用Beggs＆Brill法确定下泵深度及动态液面；3、合理选择抽油机型号；4、对杆拄组合和抽汲参数进行优化。在确定抽杆径、杆长以及冲程、泵径、冲次等参数时，要充分考虑油井产量、下泵深度，在此基础上，对抽油机井生产系统进行优化。在保证生产安全的前提下，合理确定油井产量，在这些指标的综合计算下，确定抽汲参数及杆长、杆径组合，在设计参数的过程中，我们充分利用杆的潜力，使各级杆之间应力接近，从而达到节约能耗，减少抽油杆自重的效果。抽油机井生产系统要经过两次优选，最终确定一套最佳的方案和参数组合，这样才能达到最佳的效果。

2.2优选方法

1、第一次优选初选抽汲参数是第一次优选的主要任务。应遵循这样的原则初选抽汲参数，首先是以预测的油井产量确定泵的实际排量，这时要保证泵效在合理的区间内。一般情况下，游梁式抽油机的冲程(S)、泵径(D)、冲次(n)均为有限值，如果其分别为m、n、p，则该抽油机在参数设计中就会出现m×n×p组。在泵的排量满足产量要求的同时，可以选取较为接近的泵效范围对应的抽汲参数组合作为第一次优选的结果。

2、第二次优选第二次优选作为更为重要的步骤，一方面要在抽汲参数不同组合情况下优选杆柱，也要对抽汲参数进行二次结果的筛选。实现抽汲参数配合与杆柱组合的最完善优化组合是目标，通过这次优选，我们要使各级杆的应力作用都能够最大程度地发挥出来，同时应力范围接近，这样能够减轻杆的自重带来的影响。

3、校核参数（1）抽油杆应力校核为避免抽油杆发生疲劳断裂，是对抽油杆强度校核的主要目的。（2）抽油杆应力范围的核校保证各级抽油杆的应力范围比有较高的数值，是抽油杆柱组合合格的基本要求，同时，我们为了保证不同级杆应力相近，还要使各级杆的应力范围小于0.1为佳。（3）扭矩校核与功率校核为确保设备的安全运行，抽油机额定扭矩必须大于减速箱输出轴的扭矩，这是保证生产设备正常运行的关键，电机的额定功率必须要大于电机的实际运行功率。

4、确定最优方案经过两次参数校核及优选，我们应该能够得到一个完美的结果。在确定最优方案时，应该按照泵径小、冲程长、冲次慢、耗电少的原则来确定。

3储层改造研究

多年来，由于水平井解堵和储层改造难度大，这方面一直没有很好的研究。目前，在国内外目前的储层改造措施中，主要是采取了压裂和酸化解堵技术。尽管国内目前已有少数水平井实施酸化解堵技术取得成功经验，但由于酸化工艺技术仍没有达到理想效果，无论是工艺技术，还是酸化工作液，技术都还需要进一步攻关。所以我们在充分利用水平井开采技术的同时，也要投入精力，在储层解堵和改造方面加强研究。

3.1优选措施

对储层的损害因素中，钻井泥浆是一个重要因素。如何能够有效消除钻井泥浆留下的滤饼，是技术人员重点需要解决的问题。一般情况下对碳酸盐岩采用盐酸酸化，酸化过程中，通过酸蚀孔道的形成，使油藏能够达到一个较好的通道。对于砂岩储层，酸只能提高渗透率，不能有效地形成酸蚀孔道，这时的效果不理想。对于底水油藏来说，增产效果也不明显，在这种情况下，可以采用酸洗及强氧化剂来解除泥浆堵塞，以消除井筒附近的地层损害。

3.2储层特征

储层物性：储层以细砂岩为主，分选较好，物性差。主力层长72孔隙度7.9%，渗透率0.19mD，储层物性差。岩矿类型：该区长7储层岩石类型以岩屑长石砂岩为主，其中长72储层石英含量26.1%，长石含量42.4%，岩屑含量15.9%，其它成分占1.9%，碎屑总量占86.2%。填隙物：该区长7储层填隙物成分主要以铁方解石、绿泥石膜、高岭石、水云母和硅质为主，其中长72储层填隙物总量为13.8%。粘土矿物：粘土矿物主要有绿泥石、高岭石、伊利石、伊/蒙间层等，其中酸敏矿物绿泥石含量为33.4%。孔隙类型：孔隙类型以粒间孔及溶孔为主，总面孔率较低，为2.77%。孔喉结构：长72储层排驱压力大，中值半径小，退汞效率低，孔隙结构属小孔微细喉型。非均质性：长7层平面上砂层、油层稳定，但隔夹层较发育，平均每口井发育隔夹层3-4条，储层非均质性强。流体性质：（1）润湿性：本地区长72储层总体上表现为弱亲水-亲水。（2）原油性质：原油性质好，具有低粘度，低密度，低凝固点的特点。（3）地层水性质：矿化度较低，水型为CaCl2型。

3.3酸洗方案

(1)酸洗比水力压裂和酸化压裂成本低。(2)用连续油管和酸洗工具可成功的进行酸洗作业；(3)尽可能用连续油管设备和酸洗工具实施强氧化剂＋酸洗作业(4)若不能连续酸洗，可采用强氧化剂＋酸进行酸洗作业。

结束语

通过以上的论述,在我国油田的勘探开发工作进入到中后期阶段时,石油产业也将面临着越来越多的技术难题,因此,水平井采油工艺技术研究已经越来越受到了人们的重视,并已经逐步的成为了研究热点。我们应结合我国油田勘探开发的自身特点和实际情况,进一步的改进和完善我国的水平井采油工艺技术及其相关配套技术,保证油田的稳产和高产,为我国的油田企业创造更多的经济效益。

参考文献：

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