一种确定低渗透油井合理间抽制度的方法

摘要

本发明一种确定低渗透油井合理间抽制度的方法，涉及石油化工领域，具体涉及一种确定低渗透油井合理间抽制度的方法。种确定低渗透油井合理间抽制度的方法，采用如下步骤：绘制IPR曲线；绘制出泵效与液面高度h的关系曲线；确定开井时间T；确定油井关井时间T2；计算油井的间抽周期为T+T2；得到低渗透油间抽周期以及对间抽周期的校正。本发明通过对低效井进行动液面连续监测，找出其动液面变化规律，根据本发明所提出的方法确定出抽油机的合理启停机时间，能够确保抽油泵在有足够供液能力的情况下运行，以达到挖潜产量和节能降耗的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体涉及一种确定低渗透油井合理间抽制度的方法。

背景技术

在低渗透油田开发过程中，随着地层能量明显下降，油井供液能力不足的现象十分普遍。由于产抽不平衡，抽油机长期处于低效工作状态，能量浪费严重，设备无效磨损加剧，导致经济效益很低。

目前各大油田对于低效井基本都采用间抽方式生产，但是为便于管理，通常采用统一固定的间抽制度。一般是通过井口安装时间控制器来控制抽油机的启停，这种时间控制器通常是由提前设置的时间间隔来控制抽油机的工作时间。这种控制方式实际上人为控制方式，其控制的时间间隔完全是根据经验来确定的，由于未考虑井下实际供液情况，就有可能产生以下两种情况：一、间隔时间设置太短，造成井下液面未恢复和合理位置就开始生产，造成电能的浪费；二、间隔时间设置过长，导致井下液面已经达到合理位置未及时生产，油井有效生产时间缩短，造成油井产量降低，未能发挥油井生产能力。统一固定的间抽制度不利于挖潜和节能，因此，必须根据不同的低效井要具体井况具体分析，采用不同的间抽制度。

发明内容

本发明旨在提出一种科学地制定适合低渗透油藏合理的生产周期的新方法。

一种确定低渗透油井合理间抽制度的方法，包括油井关井时间T2以及油井开井时间T；其中，

油井关井时间T2：油井关井后，测量油井液面并绘制出油井液面高度h随时间t的变化曲线，当液面上升到一定值时，上升速度逐渐变缓，即在△t时间内△h变化量开始趋近于0，变缓的拐点处之后的曲线斜率均在0-0.05之间，从油井关井到此拐点的时间即为油井关井时间。

油井开井时间T：油井开抽后，测量油井液面并绘制出油井液面高度h随时间t的变化曲线，液面下降最低合理沉没度为10m，从油井开抽到液面下降到最低合理沉没度10m的时间为油井开井时间。

本方法包括以下步骤：

步骤1：油井关井后，根据油井液面高度h随时间t的变化曲线计算任一时间间隔                                                $说明:>$下的流量q和压力p，绘制出流量q和压力p的关系曲线，即IPR曲线； 

步骤2：油井开井后，根据油井液面高度h随时间t的变化曲线计算任一时间间隔$说明:>$下的泵效$说明:>$，并绘制出泵效$说明:>$与液面高度h的关系曲线；

步骤3：油井开井时间T的计算：当油套环内无液体，抽油泵达到最小沉没度时10m，结合油井间抽前一天的产量；根据步骤1与步骤2中的结果，采用如下计算公式：

$说明:>$；

其中，T为开井时间，q_l(t)为油套环空流量；Ap为抽油泵柱塞面积，S为抽油机冲程，n为冲次，D为套管内径，d为油管外径，$说明:>$为地层流量；确定开井时间T；

步骤4：油井关井时间T2的计算：油井关井后，在油井液面高度h随时间t的变化曲线中任取一点计算其斜率，直到该点之后的斜率均在0-0.05之间，则从该点油井开抽；

步骤5：计算油井的间抽周期为T+T2；得到合理的低渗透油间抽周期；

步骤6：对通过上述方法确定的间抽周期，应校验原来油井产液量Ｑ_液变化是否≦10%，采用如下公式判断：

$说明:>$，若Ｑ_液变化≦10%，则通过上述步骤确定的间抽周期合理；若Ｑ_液变化>10%，则重新按照如上步骤1-5确定油井开井时间T以及油井关井时间T2，直至Ｑ_液变化≦10%。

或者优选地，所述步骤2中的泵效$说明:>$的计算公式为：

$说明:>$。

本发明的技术效果在于：

通过对低效井进行动液面连续监测，找出其动液面变化规律，根据本发明所提出的方法确定出抽油机的合理启停机时间，达到挖潜产量和节能降耗的目的。

附图说明

图1是油井关井后，绘制IPR曲线的流程示意图。

图2是油井开井后，绘制泵效$说明:>$与液面高度h的关系曲线的流程示意图。

图3是确定油井开井时间T的流程示意图。

图4是确定油井关井时间T2的流程示意图。

图5是得到合理的低渗透油间抽制度的流程示意图。

图6是油井关井后，油井液面高度h随时间t的变化曲线。

图7是流量q与时间t的关系曲线。

图8是压力p与时间t的关系曲线。

图9是流压与产量的关系曲线（IPR曲线）。

图10是油井开井后，油井液面高度h随时间t的变化曲线。

图11是油井开井后，泵效$说明:>$与液面高度h的关系曲线。

具体实施方式

下面以一口井的实例来说明该方法的具体实施方式。23XX井，由于该井的产量较低，因此对该井实施间抽，目前该井的生产时间为8:00至20:00停井，停12小时； 20:00至次日上午8:00开井生产12小时，24个小时为一个间抽周期；间抽之前油井的产量为1.5m³，实施间抽之后油井的产量为1.1m³；冲程为1.2m，冲次为5次/分钟，泵径为44mm整筒泵；油管内径为62mm；套管内径为124mm。

油井关井时间T2：油井关井后，测量油井液面并绘制出油井液面高度h随时间t的变化曲线，当液面上升到一定值时，上升速度逐渐变缓，即在△t时间内△h变化量开始趋近于0，变缓的拐点处的斜率在临界值0-0.05之间，从油井关井到此拐点的时间即为油井关井时间。

油井开井时间T：油井开抽后，测量油井液面并绘制出油井液面高度h随时间t的变化曲线，液面下降最低合理沉没度为10m，从油井开抽到液面下降到最低合理沉没度10m的时间为油井开井时间。

步骤1：油井关井后，测量油井液面并绘制出油井液面高度h随时间t的变化曲线，如图6所示，计算任一时间间隔$说明:>$下的流量q和压力p，绘制出流量q和压力p的关系曲线，即IPR曲线，流程如图1所示；包括：

步骤1-1：油井关井；

步骤1-2：用仪器连续测量油井的液面；

步骤1-3：根据步骤1-2所测液面数据，绘制液面高度h液面高度h随时间t的变化曲线，如图6所示，M点之后其斜率均在0-0.05之间，即液面高度h的变化量较小，设M为停止关井点；此间的时间为关井时间T2；

步骤1-4：在图6曲线中取相邻两点的时间间隔$说明:>$和液面高度差$说明:>$；

步骤1-5：计算在$说明:>$时间内的液面高度$说明:>$下的井底流量q和压力p； 

步骤1-6：重复进行步骤1-4、步骤1-5，计算出一系列井底流量qi和压力pi，绘制出流量q与时间t的关系曲线，如图7所示；井底压力p与时间t的关系曲线，如图8所示；

步骤1-7：根据得到压力p与流量q的关系曲线（IPR曲线），如图9所示。

步骤2：油井开井后，测量油井液面并绘制出油井液面高度h随时间t的变化曲线，计算任一时间间隔$说明:>$下的泵效$说明:>$，并绘制出泵效$说明:>$与液面高度h的关系曲线；流程如图2所示；包括：

步骤2-1：油井开井；

步骤2-2：用仪器连续测量油井的液面；

步骤2-3：根据步骤2-2所测液面数据，绘制液面高度h随时间t的变化曲线，如图10所示；

步骤2-4：在图10液面高度h随时间t的变化曲线中取相邻两点的时间间隔$说明:>$和液面高度差$说明:>$；

步骤2-5：计算$说明:>$下的泵效$说明:>$； 

$说明:>$；

步骤2-6：绘制出泵效$说明:>$与液面高度h的关系曲线，如图11所示。

步骤3：油井开井时间T的计算：如图3所示；包括：

步骤3-1：油井开抽后，当液面下降最低合理沉没度为10m，此时关井；

步骤3-2：当油套环内无液体，抽油泵达到最小沉没度10m时，结合油井间抽前一天的产量；根据步骤（1）与步骤（2）中的结果，采用如下计算公式：

$说明:>$；                                              公式（1）；

其中， T为开井时间，q1(t)为油套环空流量；Ap为抽油泵柱塞面积，S为抽油机冲程，n为冲次，D为套管内径，d为油管外径，$说明:>$为地层流量；

步骤3-2：对上述公式进行变换，得到公式如下：

$说明:>$；利用数值差分法计算:；         公式（2）；

步骤3-4：得到开井时间T。将实例数据带入，计算得到的开井时间T=4小时。

步骤4：油井关井时间T2的计算：如图4所示；

步骤4-1：油井关井后，在油井液面高度h随时间t的变化曲线中任取一点P；

步骤4-2：通过$说明:>$计算其斜率；

步骤4-3：判断P点的斜率是否在0-0.05之间，是则执行步骤4-4，否则返回步骤4-1进行迭代修正；

步骤4-4：P点斜率大于0.05，则油井开抽；

步骤4-5：此间时间即为油井的关井时间T2。将实例数据带入，计算得到的关井时间T2=7小时。

步骤5：计算油井的间抽周期为T+T2；得到合理的低渗透油间抽制度；流程如图5所示；

步骤5-1：如前步骤3-4、4-5所述得到的开井时间T、关井时间T2，得到间抽周期；

步骤5-2：对通过上述方法确定的间抽周期，应确保油原来井产液量Ｑ_液变化是否≦10%，采用如下公式判断：

$说明:>$；          公式（3）；

步骤5-3：若Ｑ_液变化≦10%，则通过上述方法确定的间抽周期合理；若Ｑ_液变化>10%，则重新按照如上步骤1至步骤5-1重新确定油井开井时间T以及油井关井时间T2；直至Ｑ_液变化≦10%；

步骤5-4：计算得到合理开井时间T=5.5小时、关井时间T2=6小时；

步骤5-5：为现场操作方便，确定最终的开井时间T=6小时，关井时间T2=6小时；12小时为一个间抽周期，每天24小时可以实施两个间抽周期。实施间抽之前油井的产量为1.5m³，实施间抽之后油井的产量为1.45m³。

对比之前所采用的间抽周期，每天24小时只可以实施一个间抽周期，且间抽之前油井的产量为1.5m³，实施间抽之后油井的产量为1.1m³，所需的间抽周期缩短，但同时实施本发明所述的间抽制度之后产量变化更小，因此能够更大地地挖掘油井产能。