摘要:本文針對文東斜坡帶超深井的生產(chǎn)特點,文東斜坡帶采油方式進行對比,同時結(jié)合超深氣舉井流體特點,開展工藝研究,摸索適合斜坡帶超深井的舉升工藝。氣舉工藝是斜坡帶的主要研究和應(yīng)用技術(shù),研究增加舉深和延長氣舉閥井下使用壽命,為超深井采油方式提供了寶貴經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞:斜坡帶,超深井,氣舉工藝,變流壓設(shè)計
  1 中原油田文東斜坡帶特點
  文東斜坡帶位于文留油田東部,西以徐樓斷層為界,東至前梨園生油洼陷,呈NE向延伸,南北長約36km,東西寬8~10km,面積約300km^2(見圖一)。隨著勘探開發(fā)程度的不斷深入,斜坡勘探將由構(gòu)造油氣藏勘探開發(fā)為主體轉(zhuǎn)向構(gòu)造巖性、巖性油氣藏為主體,由構(gòu)造高部位轉(zhuǎn)向構(gòu)造中、低部位,由中淺層轉(zhuǎn)向深層。2010年以來,中原油田采油一廠滾動勘探向文東斜坡帶轉(zhuǎn)移,經(jīng)過鉆探,發(fā)現(xiàn)了文75塊、文202塊等4個新區(qū)塊。文東斜坡帶地質(zhì)主要特點:地層壓力高,平均地層壓力達到46MPa以上;油藏埋藏深,生產(chǎn)層位在3900-4300m左右。
  文keyimg1203塊與文東斜坡帶新區(qū)塊相鄰,地質(zhì)特點相似,我們以203塊為基礎(chǔ),作為文東斜坡帶開發(fā)依據(jù)。目前文203塊開采方式分為機采工藝和氣舉工藝,根據(jù)2010年統(tǒng)計,文203塊抽油機平均泵掛為2015m,氣舉井平均舉深為2713m,因此可以看出氣舉工藝較接近超深井開發(fā)的需求。
  2 氣舉工藝技術(shù)應(yīng)用與研究
  2.1 變流壓氣舉設(shè)計
  目前中原氣舉井生產(chǎn)層段一般在3200-3500m左右,采用“降壓設(shè)計”舉深一般在2700m左右,與超深井平均舉深3200m存在設(shè)計差距。眾所周知地面注氣壓力越高氣舉舉深越深,而目前文東氣舉系統(tǒng)無法提供更高的地面注氣壓力,面對這個難題,我們把原“降壓法設(shè)計”改為“變流壓設(shè)計”。
  變流壓設(shè)計法實際就是根據(jù)井口壓力和設(shè)計產(chǎn)量設(shè)定工作點設(shè)計方法[1](見圖二)。
  如圖所示:
  A、根據(jù)要求的產(chǎn)量由流體流入動態(tài)曲線(IPR曲線)確定相應(yīng)的井底流壓Pwf。
  B、根據(jù)產(chǎn)量、油層中的氣液比等以Pwf為起點,按多相垂直管流向上計算注氣點以下的壓力分布曲線A。
  C、由利用工作壓力Pso計算環(huán)形空間氣柱壓力曲線B。B和A的交點為平衡點。
  D、由平衡點沿注氣點以下的壓力分布曲線上移△p所得的點對應(yīng)的深度和壓力即注氣點深度L(即氣舉工作閥安裝深度)。
  2、2 調(diào)整凡爾前后壓差設(shè)計
  從氣舉工藝上來講,油井埋藏深,井筒舉升滑脫損失大,如何減少超深井的滑脫損失,減少氣舉氣浪費;根據(jù)氣舉井多相垂直管流和井底流壓可知,凡爾壓差的大小決定凡爾舉升液柱段的長短。在氣舉正常舉升過程中,當(dāng)壓差增加時,氣體循環(huán)時間相應(yīng)的減少;在井底壓力較低的情況下,流體進入管柱越快;也就是說凡爾壓差越大,產(chǎn)量越高。我們將凡爾壓差由原來每級壓差20PSI調(diào)整到35PSI,以減少滑脫損失對氣舉井產(chǎn)量的影響。
  2、3 推廣高強度氣舉閥
  超深井由于井深、井溫高、礦化度高、地層壓力大,常規(guī)氣舉閥易發(fā)生刺漏。為了更好的延長檢閥周期,我們應(yīng)用了高強度氣舉閥(ZBG-JQ)。高強度氣舉閥(ZBG-JQ)有以下優(yōu)點:
  A、增強了的波紋管的抗壓強度。高強度氣舉閥波紋管的抗壓強度為34.7MPa,比ZBG氣舉閥波紋管的抗壓強度>15%。
  B、改進了閥球閥座的接觸面積。比ZBG氣舉閥閥球閥座的接觸面積>8%。強化了氣舉閥在高壓、高溫、高鹽環(huán)境下使用的穩(wěn)定性,確保氣舉井正常生產(chǎn)。
  2、4 補孔一體化管柱應(yīng)用
  氣舉管柱與自噴管柱類似,可直接作為補孔管柱。補孔不噴后直接注氣生產(chǎn),可避免轉(zhuǎn)采作業(yè)造成的二次污染,大幅減少作業(yè)時間,提高氣舉效率。
  2、5 變流壓設(shè)計法與降壓設(shè)計法設(shè)計對比(見表1)
  表1 變流壓設(shè)計法與降壓設(shè)計法設(shè)計對比表
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  3 文東斜坡帶氣舉實施情況
  針對文東斜坡帶超深氣舉井生產(chǎn)特點,同時結(jié)合超深氣舉井流體特點,進一步開展工藝研究,摸索適合的超深氣舉工藝。2010年累計完成超深井優(yōu)化氣舉設(shè)計3口11井次,高強度氣舉閥現(xiàn)場應(yīng)用11井次,補孔一體化氣舉設(shè)計3井次,措施成功率100%。單井平均舉深3217m,累計增產(chǎn)天然氣33.7*104m3,累計增油446噸。2010年1-12月份,高強度氣舉閥現(xiàn)場應(yīng)用11井次,最長檢閥達158天,未發(fā)生一起氣舉閥本體刺漏問題,達到了設(shè)計要求。
  典型井例分析:
  203-61井:生產(chǎn)井段3716.8-3910.0 m,2010年應(yīng)用變流壓工藝設(shè)計2井次。
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  平均日增液7.7t/d,日增油5.8t/d,平均日增氣1014m3,流壓7.22MPa,平均舉深3297m,累計增油2100t,累計增產(chǎn)天然氣37萬m3。
  4 認識和結(jié)論
  通過現(xiàn)場實驗,證明“超深井氣舉工藝”能有效提高文東文東斜坡帶氣舉井的舉升效率,提高文東斜坡帶超深井的產(chǎn)量。但復(fù)雜地質(zhì)條件和氣舉管網(wǎng)的制約在具體實施過程中發(fā)現(xiàn)了不少新問題。為此我們要以下方面進行改進,提高工藝適用性、強化工藝可靠性。
   4、1 差異化設(shè)計:文東斜坡帶超深氣舉井的油藏較深,每口井的生產(chǎn)情況各不相同,下步針對單井進行設(shè)計優(yōu)化,提高工藝成功率,延長工藝有效期。
  4、2提高氣舉舉升效率:文東斜坡帶超深氣舉井基本處于注氣管網(wǎng)邊緣,井深、注壓較低,滑脫損失較大。下步按照單井生產(chǎn)狀況,做好單井氣舉注氣優(yōu)化,降低滑脫損失,提高氣舉效率。
參考文獻
[1](美)K.E布朗主編-升舉法采油卷一~卷四.張伯年等譯.北京:石油出版社1990