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四化系统在油田生产运行中的应用分析

发表时间：2021/8/9 来源：《中国科技信息》2021年9月中作者：李延青谭涛

[导读] 在“四化”系统的支撑下，采油厂注采基础管理已经基本具备了数字化、规范化、标准化、精准化、精益化的条件，传统的注采管理模式和管理办法及流程亟待数字化改造和提升。

现河采油厂新春项目管理中心李延青谭涛

摘要：在油田生产过程中，为了进一步加强生产管理，提升生产运行效率，实现石油企业经济效益的最大化，就必须要针对油田生产运行过程中的各项指标进行优化、提升。鉴于“四化”系统的全面建成，油田生产管理逐步实现信息化，依托“四化”系统对生产运行中各单井的各项生产指标进行实时监控，技术人员利用数据管理系统进行分析并提出相应措施，以提升采油厂的生产管理水平。
关键词：油田生产；“四化”系统；生产指标；优化运行
        1利用“四化”系统合理优化抽油机运行，提升运行效率
        在油田的生产开采活动中，抽油机的机采系统效率是衡量生产有效性的一个重要指标，而影响抽油机机采系统效率的因素主要有：抽油机的平衡性、电机功率与抽油机举升能力的匹配性，地层供液能力与抽油机生产参数的匹配性，抽油机的四率一对中以及抽油机各零部件的工作状况等。全面实现“四化”以来，利用“四化”系统实时监控各井生产情况，对影响抽油机井机采系统效率的不利因素进行优化调整，实施抽油机调平衡作业174井次，优化电机90井次，利用措施、检泵作业优化管杆组合75井次，调节生产参数277井次，调整四率一对中221井次，对抽油机实施润滑保养1178井次。平均机采系统效率由34.3%上升至35.5，上升1.2个百分点，保证了机采系统效率维持在32%以上的高水平状态运行。以Y井为例：正常生产过程中，示功图饱满，呈近平行四边形状，10月23日晚21：00监控显示该井示功图异常，示功图下行方向出现刀把状。经技术人员分析：该井油气比较大，受套管气影响易产生较高的套压，从而影响油井的生产运行。释放套管内气体压力可恢复油井正常生产，对该井实施油套连接放气以后，晚23：00监控数据显示该井示功图已恢复正常，油井生产平稳运行。
        2利用“四化”系统合理优化油井工况参数，实现节本增效
        常规的工况控制图是以泵效合理为中心，上调或下可分为能耗、产液量、生产周期三方面。依托“四化”系统为支撑，通过提取分析油井的各项生产参数，紧紧围绕降耗、增油、延周期三个维度，以降低运行费用、挖掘油井潜力、保证长效生产为目标，在系统效率提升的基础上，优化油井运行成本结构，实现油井效益的最大化。
        2.1供液不足井优化生产参数，节能降耗提效益
        油田开发过程中，受各种条件的限制，注采开发过程中往往有的油井会出现供液不足的现象，针对这种现象，长期的技术手段是提高对应注入井的注入量。此种措施周期长，见效慢，依托“四化”系统，针对此类井实施的短期措施主要是优化生产参数、降低冲次、结合作业优化泵型泵挂等，实施供液不足井生产参数优化33井次，综合减少日耗电量620kW·h，很好地实现了节能降耗提效益。以X井为例，该井在8月份生产参数为D70×800×4.74×1.23，示功图显呈现出明显的供液不足，根据该井功率曲线计算该井有功功率为9.53kW，计算该井泵效为50.5%；我们随即增大了该井对应注水井的注水量，由原来的50m3/d增加至60m3/d，同时利用该井检泵的机会，对该井的泵型泵挂实施了优化，加深泵挂的基础上缩小了泵径，优化后参数为D63×900×4.74×1.23，9月该井示功图呈现进平行四边形状，有功功率为5.07kW，重新计算泵效为78.4%。通过对该井生产参数的优化，该井日增油0.3t/d，日耗电量减少107KWh。
        2.2高沉没度油井提液提产，挖潜增产提效益
        针对“四化”系统检测到的高沉没度油井，实施上调生产参数，挖掘油井潜力，实现增产增效。三季度依靠“四化”系统数据分析，共实施上提泵挂43口，泵挂平均减少240m，上提冲次207井次，合计增加日液能力980m3，增加日油能力52.8t。

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以C5井为例：该井供液良好，对应注水井连通性好，注水稳定，9月份利用检泵时机对该井实施上提泵挂300m，泵径升级（56mm↗70mm），并上调冲次。上调参数后该井示功图变化不大，日液由24.94m3提升至36.15m3，日油由4t/d增长至6.3t/d，日产油量增加2.3t，吨油单耗降低10.6kW·h/t。
        2.3间开井优化间开时间
        以“四化”系统连续示供图为依据，加密动液面的录取，对间开井的间开周期和间开制度进行了优化。全年全厂共实施间开优化80口，实施后合计日增油能力20.2t。以Y2井为例：该井因液量低间开，原间开周期为两周开两天共计32h，均日油能力0.3t，10月份根据示功图分析后改连续生产，并对示功图连续跟踪，加装水套炉点火升温降回压，目前该井生产正常，日液11.05t，日油2.3t。平均日油能力增长了2t。
        3利用“四化”系统对特殊井管理措施优化
        3.1依托“四化”系统数据，优化加药井药剂配比和加药方式
        依托“四化”系统对油井回压、原油粘度的监控，可优化加药井药剂的配比、优化加药方式。一是优化降粘剂配比，各管理区加强与工艺所结合，通过药剂实验比对、优化配伍，提高降粘效果；二是优化投加方式，摒弃人工直接加入套管的方式，通过改造井口药剂泵，实现液位、泵压等数据的及时采集和药剂泵的远程启停，实现药剂连续精准滴加。以B井为例：2020年8月1日新投开，该井因油稠导致回压高，初期使用人工套管加药的方式，投加降粘剂5kg/d，效果不理想。9月21日安装加药泵实施24h连续加药，根据连续示功图不断优化加药浓度，最终确定药、水比1：9，每天50kg，示功图显示正常，加药效果明显。
        3.2充分利用“四化”数据，对结蜡井实施量化预警管理
        利用“四化”的实时数据，基于对结蜡井特征分析，选取五项对结蜡敏感程度关键的指标设定权重，按权重评分，依据分值评价油井结蜡情况。改变以往结蜡程度判断的认定流程，提高了措施实施的精准度。
        3.3探索了特殊井热洗过程的定量化控制
        根据“四化”系统对油井及注采站的温度的监控，调整了油井热洗的周期以及热洗的温度，并重新制订了油井热洗的规范：①井口温度在热洗过程始终要保持60℃以上；②套管入口加装温度传感器进行SCADA的温度监控；设定入口温度；③计算所用水量后，一般洗井时间为5h，可以定出热洗流速并实施监控。
        4利用“四化”系统对水井洗井方案优化
        根据井况优化水井洗井“一井一策”方案，确定合理洗井方式，做好洗井过程监控准备工作。水井井口加装水样取样阀，洗井过程中进行水质对比，加强了洗井过程监控评价。以X3井为例：该井为分层注水井，该井利用回水洗井，井下管柱下深2483m，通过每阶段洗井水量的循环情况，结合现场取水样，通过“四化”系统监控水质变化调节洗井水量，确保洗井达到理想效果。
        5结语
        在“四化”系统的支撑下，采油厂注采基础管理已经基本具备了数字化、规范化、标准化、精准化、精益化的条件，传统的注采管理模式和管理办法及流程亟待数字化改造和提升。下步将继续深化信息化数据集成分析应用、建立完善“四化”系统支撑的技术规范和操作规程、健全指标量化排名考核体系，切实提升“四化”条件下的注采基础管理水平。
参考文献：
[1]张劲松.精细管理在采油生产管理中的运用探微[J].化学工程与装备，2017(05).