高产气井采气参数优化与调控策略研究

高产气井采气参数优化与调控策略研究

李万仓1关海峰1吕彦清2

1长庆油田分公司第五采气厂作业一区  内蒙古 017000

2长庆油田分公司第五采气厂作业四区内蒙古 017000

摘要：提高油田机械化开采作业的效能，是当前油田节能降耗，降低生产成本，提高经济效益所面临的重大课题。近年来，各大石油公司在提升机采系统效能方面进行了许多研究，并收到了良好的成效。但是，与国际上的一些先进油田比较，还有很大的差距。  若井下长时间处于低压度条件下，油品除气后，粘性增加，极易形成蜡块，使管柱变形加重，甚至出现偏磨现象，对油管的损伤十分严重。若沉没度过高，则井内流体压力升高，超出一定范围后，便受其影响，达到一定深度后，便无法继续提高，导致系统效能降低。

关键词：气井；积液模型；采气方式；参数优化

天然气开采模式的选择与开采工艺的优化，是天然气井的合理开采的保障，而天然气产量的研究又是决定天然气开采模式、优选天然气开采工艺的依据。通过对国内外天然气开采模式及工艺参数的研究，结合实际生产数据，建立了天然气产量预测模型。

一、沉没度对抽油机井管杆的影响

1.抽油机载荷的冲击。当井深比较浅的时候，井下泵的抽汲会发生供给不够的现象，在下行程中，由于泵的表面和活塞受到很大的冲击，极易使杆管发生扭曲，运转速率降低，而由于与杆杆的摩擦而发生偏磨。

2.抽油机载荷摩擦。在潜水率不高的情况下，长期使用很易造成油井上的结蜡现象。通常，在上、中段更易产生凝蜡，而在下行行程，由于下部泵液与上管柱的凝蜡部位的联合阻力，导致抽油柱塞的扭转变形加剧。

3.抽油机沉没度对生产压力差值的影响。当抽油井水位下降时，开采压差会增加，而且井下岩层会有出砂，如果在潜水深度较低时，如果抽水泵在水下较低的位置进行抽汲，那么砂石就会伴随着流体一起流入到泵底部的抽吸口，再由活塞将其抽入泵管，从而导致卡泵。

4.抽油机沉没度过大对抽油机井工作状况的影响。潜水深度越大，水淹深度越大，潜水深度越大，导致渗透率降低，井底压力降低，导致油层供应不充分，形成各井层间的层间矛盾。在某一口井的水位低于一定限度后，其生产将不再增大，从而降低了泵的工作效能。

二、抽油机沉没度治理措施

1.抽油机沉没度较低井。1)降低参量是控制低陷量的重要途径。抽油泵淹没深度越小，底部流量越小，流量饱和压差越大，然而，因为燃气流速比液相更快，因此会造成井下油层的脱气，并在靠近油井的地方产生脱气圈，脱气圈中的原油粘性显著上升，产出液指数下降，对最终的采油效果产生不利影响。若要增加井下生产，井下必须维持某一压强，也就是流动压力应高于它的临界压强。2)强化现场的组织，对套管压力进行合理的控制。在高套压条件下，会对潜没度造成一定的影响。对于套压较高的单井，要结合生产现场的具体分析，寻找造成套压的主要因素，并提出相应的措施，减少套压。在实际操作中，对套气进行了有效的管理，降低了天然气对油井的干扰，从而增加了泵效率。目前油田企业普遍采用常规下套管气体的开采方式，虽然在短时间内能够取得较好的增产作用，但是无法实现对地层压力的实时监控，也无法有效地提高油井的下沉值。所以，对低沉没度油井不应采用该方法。3)减少了泵直径，减少了抽汲量。在生产井中，如果油井的泵直径很大，冲速和冲速已经很低，而且长时间处于低位，则可以采用更换小泵的方法，减小抽吸容量，以达到合理的水平。4)增加了连接井的注入容量；有些深度低的井，可考虑从连接井入手。如果地层连通良好，则可采用分层取水；对于物理性质较弱的地层，可以进行修井、酸化或压裂等措施。增加单井注水可以明显地改善连接井的受力状态，提高沉陷率。

2.沉没度较高井。1)增大各参量以减小潜深；在抽汲油井中，由于潜水率高，底部流体压力升高，开采压差减小，极易造成井下地层不出油，因此，对其进行有效控制显得尤为必要。抽油泵在调整参数时，不能调整冲次，当满足生产需要时，要加大行程。使用大行程具有如下优势：抽油泵行程大，能使井下泵的排量相应增大，在流体丰富的情况下，能使井下压力下降，从而达到增产目的；当行程增大时，抗冲距离与行程比率减小，从而降低了燃气的不利作用，从而使泵送的效果得到改善；在油井中，由于柱塞的高速运转，使得已经损坏的水泵能够降低流体的泄漏量，从而提高了水泵的寿命。2)增大泵直径，提高抽汲量。当抽油机的冲程和冲速都达到了最大值，并且在井口泵效率较高的情况下，可以考虑更换较大的水泵以使其下降。3)泵检测操作。采油井在正常开采过程中，由于种种原因，经常出现泵漏失、杆断等现象，一旦出现，应立即进行检查，一旦泵效率提高，水位将显著降低。在开采过程中，必须严密监控油井水流的变化情况，如果发现有蜡沉积，负荷增大，应立即进行冲洗或加入药剂，否则将造成泵漏失。4) 连接井的控制。针对某些高淹没井，如果其水位偏高，可以采取分层控制的方法，减小水位下降；在部分地层出现“指进”的情况下，亦可采用调驱。通过对联井进行处理，可以使联井的水位下降。

3.现场优化调整实施情况。例1：一口油井，取水量为95.4%，施工工艺为Φ70x4.2x4，动水位256米，抽油深度为949.87米，抽油深度为693.87米。在2 0 2月份，将上抽抽到749.87米，淹水深度降低到345米。应用后，油井的产液基本没有变化。随着淹没深度的增加，抽油效率逐渐升高，淹没深度为345米时，抽油效率最高；为此，应依据“长冲程、慢冲次、先地表后地下”的思路，对其进行逐口钻井的精细化处理。

三、采气方式优选数学模型

1.优选的必要性。随着科技的持续发展和社会的持续发展，人民对油气经济的要求也越来越高，努力用最小的人力和资源投入，实现经济油气产量、经济储量和经济开采。所以，在进行排采气技术时，既要注意技术上的先进，又要注意经济上的合理性。对于同一口井，采用不同的技术措施，其作用会有差异，同样的技术措施在不同的井中应用，其作用也不尽一样。而且，在同样的情况下，各个指数所反映出来的效应是不同的。很明显，根据各项指标的状况，很难根据各项指标的状况来确定最佳的对策。为制定天然气井、甚至是天然气开采的最佳工艺方案，需要对其进行全面的技术和经济评价。

2.人工举升采气工艺的影响因素分析。对于某一特定的产水-气井抽放开采技术，必须对各种抽采气技术进行对比分析。泄油开采方式对油井的开采环境有严格的规定，若不重视地质、开采及环境等方面的影响，将严重影响其使用效果及使用年限。所以，除油井动力参数外，其它生产状况，例如出砂和结垢等也应加以考量。另外，在进行排污采气设备的设计时，还要考虑到供电电源、高压气源和井场环境等方面的问题，而经济性则是其根本的考虑，因此，在进行综合对比分析之后，才能决定采取什么样的排污和采气技术来进行开采。

3.人工举升采气工艺优选的数学模型。在含水油气井排液开采过程中，存在着多个优选（优选管柱、泡排、气举、机抽、电泵、喷射泵等），对于多个不同经济和技术指标的备选方案，往往不能仅凭一个指标来确定其优劣，需要对其进行技术和经济的全面评估，筛选出最优的方案，为优选方案的优选奠定基础。

总之，在保证水泵下沉压力的前提下，尽可能地增加水泵的有效水头，也就是要将水位降下来，同时也要将其它的一些要素都结合起来，巡视井人员要定时地解除套管气体，强化对生产井的监管与检查，维持水泵的工作效能，监测电流等，这是为了进一步改进抽油机井的设计与管理。油田注采井网的合理淹没是一个长期的动态过程，必须把这个工作贯穿于实际的注采工作之中，并引起全体职工的高度重视。

参考文献：

[1]李涛邦.抽油机井合理沉没度确定与治理实践.2020.

[2]张玉梅,高产气井采气参数优化与调控策略探讨.2022.