一种确定低产液油井间抽制度的方法与流程

1.本发明属于采油工艺技术领域，特别涉及一种确定低产液油井间抽制度的方法。


背景技术：

2.对于低渗低产油藏，部分井即使选用在目前最低能力采油设备和最小的抽汲参数时，油井的供液能力仍然小于设备的排出能力，此时为了节能降耗，往往对油井采取间抽生产方式。间抽采油体现了一种油井精细管理、降本增效的理念，是否采取间抽采油与油价高低没有直接关系，但低油价时期间抽节能优势更为突出。
3.目前采油现场采取间抽措施的油井，通常是通过不定期测试油井动液面，观察动液面恢复程度，从而确定间抽工作制度。这种方法对抽油井开抽和停抽时间间隔的确定不科学，不能随油井工况的变化而变化，同时目前动液面测试技术精度误差较大，不能准确反映油井停井恢复情况，测试时对岗位工人责任心要求也较高，劳动强度也较大，测试时也存在一定的安全隐患。虽然目前有动液面连续监测仪，但测试时需安装固定在被测试油井井口，一井一仪，费用较高。
4.为了避免测试时可能存在的安全隐患，降低员工劳动强度及测试费用，本发明提出了一种依靠理论计算确定油井间开制度的方法，该方法依据已有的油井测试数据及生产数据即可确定油井间抽制度。


技术实现要素：

5.本发明的目的是以低产低效油井为研究对象，结合渗流理论及生产实际，提供了一种确定低产液油井间抽制度的方法，为油井间抽制度确定提供依据。
6.本发明采用如下技术方案来实现的：
7.一种确定低产液油井间抽制度的方法，该方法根据渗流理论，得到间抽井停井恢复与开井生产时动液面与时间的关系，根据该关系确定得到油井间抽周期。
8.本发明进一步的改进在于，具体实现方法如下：
9.1)停井恢复时间的确定
10.根据井筒储存系数的定义，求得如下关系式：
[0011][0012]
式中，hs(tg)—停井后动液面恢复深度，m；
[0013]hsb
—停井恢复达到平衡和动液面深度，m；
[0014]hsb
—平衡生产时动液面深度，m；
[0015]
c—井筒存储系数，m3/pa；
[0016]
tg—停井恢复时间，s；
[0017]
其中，生产平衡时动液面深度h
lb
由刚开始停井时功图计算动液面获得；h为油层中深，m；pr为地层压力，pa；d
l
为产液密度，kg/m3； g重力加速度，
9.8m/s2；
[0018]
2)开井生产时间的确定
[0019]
根据物质平衡原理，抽出井筒中液体体积减去地层产出液体积等于井筒中液体体积的增量，求得下式：
[0020][0021]
式中，h
l
(tk)—油井生产时动液面深度，m；
[0022]bo
—油体积系数；
[0023]qu
—油井开井生产到平衡时的地面平均产液量，m3/s
[0024]jl
—采液指数，m3/(s
·
pa)
[0025]dl
—井液密度，kg/m3[0026]
g—重力加速度，9.8m/s2[0027]
tk—开井生产时间，s；
[0028]
其中，产液指数的确定
[0029]
地面平均产液量确定qu＝(p
r-p
wf0
)j
l
；
[0030]
pr为地层压力，pa；p
wf0
为生产平衡时井底流压，pa；q为生产平衡时产液量，m3/s。
[0031]
本发明进一步的改进在于，步骤1)的具体实现方法如下：
[0032]
101)初始给定恢复时间t
g1
，该时间对应动液面恢复深度h1，若h
1-h
sb
＜ε，则停井时间就可确定为t
g1
；
[0033]
102)若不满足步骤101)，则就以上一个时间为基准，时间δt为步长，确定 t
g2
，该时间对应液面恢复深度h2，若h
2-h1＜ε，且h
2-h
sb
＜ε，则认为t
g2
即为恢复时间；ε表示动液面恢复高度与恢复终了高度差的最小允许值；
[0034]
103)若步骤102)仍不满足，则重复102)的步骤，直至满足条件为止，如此确定得出停井恢复时间。
[0035]
本发明进一步的改进在于，步骤2)的具体实现方法如下：
[0036]
201)设油井确定恢复时间为t，初始给定开井时间t
k1
，该时间对应生产动液面深度h1，若h
lb-h1＜ε，且qut
k1
＞＝q(t
k1
+t)，则开井时间就可确定为t
k1
；
[0037]
202)若不满足步骤201)，则就以上一个时间为基准，时间δt为步长，确定 t
k2
，该时间对应生产动液面深度h2，若h
2-h1＜ε且h
lb-h2＜ε，同时 qut
k2
＞＝q(t
k2
+t)，则认为t
k2
即为开井时间；ε表示动液面恢复高度与恢复终了高度差的最小允许值；
[0038]
203)若步骤202)仍不满足，则重复步骤202)，直至满足条件为止，如此确定得出开井生产时间。
[0039]
本发明进一步的改进在于，ε取值为5m。
[0040]
本发明进一步的改进在于，如果不论开井时间如何延长都无法满足 qut
k2
＞＝q(t
k2
+t)，则认为该井不能够在产液量不减的条件下通过间抽实现节能。
[0041]
本发明具有如下有益的技术效果：
[0042]
本发明通过理论计算即可确定低产低效油井间开周期，不需要测液面装置，不需要示功图测试装置，节约了大量投资，动液面测试装置每套数万元，示功图测试装置平均每
口井2万余元，如果间开井数量有数百上千口，节约费用将是巨大的。
[0043]
本发明在实际生产应用中，通过理论计算可以确定间抽周期，然后再通过实际生产，最终确定合理的间抽制度。该方法有利于解决传统间抽生产的盲目性，可以降低劳动强度，如果结合油井远程启停功能，还可以实现油井间抽的智能化。
附图说明
[0044]
图1为停井恢复时间确定流程图。
[0045]
图2为开井生产时间确定流程图。
具体实施方式
[0046]
以下结合附图和实施例对本发明做出进一步的说明
[0047]
本发明提供的确定低产液油井间抽制度的方法，是将渗流力学等理论知识与油井现场生产实际有机结合起来确定满足产液量不降条件下的间抽制度。
[0048]
停井恢复时，井口产液量为0，但地层产液量不为0，随着井底压力的增加，地层产液量逐渐减少，直到地层产液为0，此时对应动液面为停井恢复平衡动液面，该时刻也是停井恢复截止时刻，然后应该开井生产，此停井恢复时间段即为停井时间。若再保持停井状态将失去意义，不但动液面不会再增加，而且还会影响油井产量。
[0049]
开井生产时，地层产液由0逐渐增加，直至地层产液与井口产液相等也即供排平衡时，此时刻对应动液面为生产平衡动液面，为了满足油井间抽后产液量不降原则，若达到生产平衡后油井总产液不小于非间抽产液量，则此时刻可以停井，若还没有达到生产平衡时就已经满足了开井后累积产液量大于等于非间抽产液量，则要继续生产，直到达到生产平衡且累积产液量大于等于非间抽产液量为止，
[0050]
此生产时间段对应的时间即为开井时间。如果达到生产平衡时累积产液量小于非间抽产液量，则认为该井无法在产液量不减的条件下通过间抽实现节能。
[0051]
理论计算确定间抽制度
[0052]
根据渗流理论，可以得到间抽井停井恢复与开井生产时动液面与时间的关系，根据该关系即可确定油井间抽周期。
[0053]
1)停井恢复时间的确定
[0054]
根据井筒储存系数的定义，求得如下关系式：
[0055][0056]
式中，hs(tg)—停井后动液面恢复深度，m；
[0057]hsb
—停井恢复达到平衡和动液面深度，m；
[0058]hsb
—平衡生产时动液面深度，m；
[0059]
c—井筒存储系数，m3/pa；
[0060]
tg—停井恢复时间，s；
[0061]
其中，生产平衡时动液面深度h
lb
由刚开始停井时功图计算动液面获得；h为油层中深，m；pr为地层压力，pa；d
l
为产液密度，kg/m3； g重力加速度，
9.8m/s2。
[0062]
如图1所示，停井恢复时间确定步骤如下：
[0063]
101)初始给定恢复时间t
g1
，该时间对应动液面恢复深度h1，若h
1-h
sb
＜ε(其中ε表示动液面恢复高度与恢复终了高度差的最小允许值，可根据地层渗透率情况，凭经验给定，一般可取5m)，则停井时间就可确定为t
g1
；
[0064]
102)若不满足步骤101)，则就以上一个时间为基准，时间δt为步长，确定 t
g2
，该时间对应液面恢复深度h2，若h
2-h1＜ε，且h
2-h
sb
＜ε，则认为t
g2
即为恢复时间；
[0065]
103)若步骤102)仍不满足，则重复102)的步骤，直至满足条件为止，如此即可确定出停井恢复时间。
[0066]
2)开井生产时间的确定
[0067]
根据物质平衡原理，抽出井筒中液体体积减去地层产出液体积等于井筒中液体体积的增量，求得下式：
[0068][0069]
式中，h
l
(tk)—油井生产时动液面深度，m；
[0070]bo
—油体积系数；
[0071]qu
—油井开井生产到平衡时的地面平均产液量，m3/s
[0072]jl
—采液指数，m3/(s
·
pa)
[0073]dl
—井液密度，kg/m3[0074]
g—重力加速度，9.8m/s2[0075]
tk—开井生产时间，s；
[0076]
其中，产液指数的确定
[0077]
地面平均产液量确定qu＝(p
r-p
wf0
)j
l
；
[0078]
pr为地层压力，pa；p
wf0
为生产平衡时井底流压，pa；q为生产平衡时产液量，m3/s。
[0079]
如图2所示，开井生产时间确定步骤如下：
[0080]
201)设油井确定恢复时间为t，初始给定开井时间t
k1
，该时间对应生产动液面深度h1，若h
lb-h1＜ε(其中ε表示动液面恢复高度与恢复终了高度差的最小允许值，可根据地层渗透率情况，凭经验给定，一般可取5m)，且qut
k1
＞＝q(t
k1
+t)，则开井时间就可确定为t
k1
；
[0081]
202)若不满足步骤201)，则就以上一个时间为基准，时间δt为步长，确定 t
k2
，该时间对应生产动液面深度h2，若h
2-h1＜ε且h
lb-h2＜ε，同时 qut
k2
＞＝q(t
k2
+t)，则认为t
k2
即为开井时间；
[0082]
203)若步骤202)仍不满足，则重复步骤202)，直至满足条件为止。如此即可确定出开井生产时间。如果不论开井时间如何延长都无法满足 qut
ki
＞＝q(t
ki
+t)，则认为该井不能够在产液量不减的条件下通过间抽实现节能。
[0083]
实施例：
[0084]
1、理论计算确定间抽周期
[0085]
某油田区块某井地层压力11.59mpa，油层中深1563m，采液指数 0.12m3/d.mpa，采液密度0.94g/cm3，生产平衡时动液面深度1456.5m，套管内径 6.625in，油管外径2.875in，
体积系数1.26。
[0086]
停井时间的确定
[0087]
根据已知数据，
[0088]
恢复平衡动液面深度
[0089]
储存系数
[0090][0091]
初设停井恢复时间为8h，则
[0092][0093]
比较hi与h
sb
大小，ε＝h
1-h
sb
＝1399.2-304.9＝1094.3m
[0094]
根据油田实际，如果ε不满足要求则继续停井恢复，如此循环，直至满足 h
i-h1＜ε，且h
sb-hi＜ε为止，确定的时间ti即为停井恢复时间。
[0095]
开井生产时间的确定如下：
[0096]
根据生产后产液量不降条件逐渐调整开井时间，本实例初设开井16h，生产平衡时产液量q为
[0097][0098]
此时，生产动液面值为h1，则
[0099][0100]
比较h
lb
与h1大小，ε＝h
lb-h1＝1456.5-416.5＝1040m
[0101]
生产16h时，累积产液量为q
t1
，井底流压为p
wf1
，则
[0102]
p
wf1
＝d
l
g(h-h1)＝0.94
×
9.8
×
(1563-416.5)
×
10-3
＝10.56mpa
[0103][0104]
比较累积产液量与不间抽生产产液量大小，若δq＜0则认为该井不适合间抽，反之可以间抽。比较如下：
[0105]
δq＝q
t1-q＝4.03-1.01＝3.02m3/d＞0
[0106]
从结果可以看出，该井满足间抽生产条件。若ε,δq不满足停井条件则需继续开井生产，直至ε，δq均满足条件为止。