稠油生产管理配套方案的形成和应用杨爱国钱军薛承东伍胜王刚近几年稠油区块的开发越来越引起人们的重视,但由于稠油粘度高,相对密度大,流动性能差,使得稠油开采难度非常大。2006年我矿稠油区块大35-X20块投入全面开发,采用以空心杆掺水生产为主,以化学降粘冷采为辅的采油方式生产。但空心杆掺水生产工艺和生产流程比较复杂,影响生产系统的因素较多。为了充分发挥空心杆掺水生产的技术优势,我矿按照生产各环节特点,从系统管理、油井参数控制、功况管理、故障处理等四个方面进行规范,建立了一套独具特色的稠油生产管理新模式。一、大35-X20块基本情况(一)地质概况英雄滩油田大35-斜20块构造上属于济阳坳陷车镇凹陷中部大35鼻状构造的一部分,是一个在基岩隆起背景上发育起来的继承性鼻状构造。该块的主力含油层系为沙二段,油层埋深1900米,油层有效厚度3.3米,平均原油密度0.9833g/cm3,凝固点16-40℃,粘度508-25654mPa.s,平均10406mPa.s,由南向北粘度增大,自下而上粘度减小。属于中低产、低丰度、稠油油藏。(二)目前的生产情况大35-X20块目前有油水井31口。有油井26口,其中常规生产油井8口,日液93.6吨,日油43.8吨;空心杆掺水油井18口,日液97吨,日油58.3吨,日掺水量530方。有水井5口,开注水井5口,平均注水压力22MPa,日注水平180方。二、生产中遇到的问题(一)生产系统复杂,影响系统稳定的因素多空心杆掺水生产流程复杂,影响环节多,对水质、压力、温度、水量等生产参数的要求较高,任意一项生产参数的波动就可能影响到单井生产,一个单井生产参数的改变对集输泵站的正常脱水和分水有很大的影响,甚至影响整个生产系统的波动。(二)化学降粘技术仍需改进即使转成空心杆生产,部分粘度大的油井仍需加化学药剂降粘辅助生产。目前大35-X20块有10口油井加药降粘,其中空心杆降粘6口,常规油井加药降粘的4口,都采取周期性套管加药。该种加药方式有三个弊端,首先必须放套气才可加药,对油气资源是浪费;二是药剂计量粗旷,加药不连续,一定程度上影响降粘效果,也造成药剂的浪费;三是工人的劳动强度大。(三)掺水水质不达标,影响开井时率大35-X20块空心杆掺水所用污水是本地区生产的污水,由于油井出砂,如果沉降和过滤不好,污水中的杂质就可能造成水表卡堵或掺水管柱卡堵;另外本地区污水加温至70度以上就会结垢,也会引起计量水表误差较大甚至被垢死,如果井下掺水工具被垢堵塞,就必须上作业恢复。(四)操作工人的技术素质亟待提高空心杆掺水生产是近几年发展起来的一项稠油开发新技术,有许多工作仍在不断的探索和试验中,没有成型的管理办法和操作规程,没有对职工进行系统、全面的培训,职工对这个新工艺有许多似懂非懂的地方,这样就造成生产管理的滞后和被动。三、生产管理配套方案的形成和应用针对稠油生产过程暴露出的问题,四矿的技术人员,迎难而上,积极引进先进的工艺技术和管理理念,制订具有四矿特色的管理办法,形成了一套成熟的空心杆掺水油井的管理体系。(一)系统管理系统管理主要集中在两个方面,一个是泵站的管理,一个是水质的处理。1、泵站管理:(1)建立系统管理机制,大35外输泵站、大352掺水泵站、11#计量站和12#计量站、13#计量站、14#计量站构成了空心杆掺水循环系统,六个站相互影响,因此建立空心杆掺水循环系统管理机制,互通信息,科学调度,协调运行,保障空心杆掺水循环系统平稳高效运作。(2)建立泵站参数管理台帐,重点监控污水提升泵、药剂泵运行的电流、泵压、排量等参数;为了提高分水器的分水效果,减少污水含油量,取全取准分水器的压力、温度、液面等参数;污水罐的液面高度直接影响砂粒的沉降效果,结合生产实际,液位控制在3.0-3.5m;对高压掺水泵备用泵定期试泵,确保系统安全。2、水质处理:对于污水含砂的处理,主要采用“沉降、过滤”的管理方式。沉降就是利用现有的生产条件,建立合理的污水罐液面高度,尽量延长沉降时间,并对污水罐定期排污排沙。“过滤”就是增加来水过滤网的目数,提高滤网堵砂能力,并定期清洗过滤器,我们规定的过滤器的清洗周期为15天。通过“沉降、过滤”方法,消除含砂对掺水系统的影响。经我厂工艺所对大35-X20块掺水水样进行分析,确定了以有机膦酸盐为主再配以其它水质稳定剂及助剂的GY-1型阻垢剂。在大35外输泵站安装一套可以装载GY-1固体阻垢剂的特殊工具(4管装置),然后往容器的内管(中心管)投放GY-1固体阻垢剂。当污水从中心管通过,其中的有效成分会缓慢地释放出来,其有效浓度可以满足阻垢的要求,从而达到长效阻垢的效果。根据现场试验的结果,GY-1阻垢剂阻垢效果明显,阻垢率90%以上。从而保证了空心杆油井的正常生产。阻垢前后水表清洗周期对比表井号未阻垢时水表清洗周期(天)阻垢后水表清洗周期(天)效果对比(天)大35-13-X1215130115大35-14-X1220120100大35-11-X1114115101大35-14-X1314138124大35-11-X121810587大35-11-X13149884大35-11-X1416135119(二)、单井管理1、实施“六清六定”参数管理油井工作参数的合理是发挥油井最大潜能的保证,为了使职工在管理中职责明确,有的放矢,我们制作了油井工作参数卡,卡片内容为“六清、六定”,。“六清”主要是要求工作人员清楚每口油井的“日产液量、综合含水、回压、套压、冲次、井口温度等”。“六定”主要“定掺水量、掺水压力、掺水温度、空心杆清洗周期、定周期定降粘剂量”。“六清六定”的参数由技术人员根据原油物性,综合含水、日产液量等参数优选,达到掺水量合适,即不多掺又不少掺的目的。在工作中,采用每口生产井挂牌运行,让职工做到在调参数和判断故障的时候心中有数,避免盲目操作。2、“六清六定”参数制定依据592829831426705362020004000600080003040506070(1)掺水温度的确定主要是根据粘温曲线,当温度达到60℃以上时,温度的提高对粘度的降低幅度变小,因此,我们控制掺水温度在65℃左右。(2)调查每口油井掺水量、载荷数据,得出油井掺水量和载荷的关系曲线,发现曲线也存在明显拐点,把曲线拐点值作为本井最佳的掺水量。(3)掺水压力的选定,在掺水量确定后,为保证掺水能建立起有效的循环,在井口与井底之间必须存在一定的压差,掺水压力因井而异,因掺水量而定。(4)空心杆清洗周期、加药周期和加药量根据油井的液量、含水、粘度等参数不断试验得到的经验数据。下表为几口油井的“六定”参数油井的“六定”参数井号六定参数掺水量(方)掺水压力(Mpa)掺水温度℃清洗周期(天)加药周期(天)加药量(公斤)大35-11-X112026545大35-14-X13302.56560大35-13-X122426530115大35-14-X122226530115大35-11-X142426545大35-10-X12302.56560大35-11-X13362.865452103、安装连续加药装置,提高降粘效果目前大35-X20块仍有加药井10口,为了进一步提高化学降粘的效果,我们引进了4套可调式匀速井口加药装置,该装置可以根据生产的需求,实现定时、定量、连续加药,并且药剂量可根据需要进行任意调整。安装后运行效果非常好,不仅提高了药剂的降粘效果,而且减少了药剂用量,减轻了工人的劳动强度。连续加药降粘效果表井号常规加药连续加药效果对比药剂量(Kg)电流(A)药剂量(Kg)电流(A)药剂量(Kg)电流(A)大35-13-X1215531049-5-4大35-14-X1215661260-3-6(三)、故障的分析与处理影响空心杆油井正常生产的因素非常多,值班工人在发现油井异常是,如何在第一时间准确地判断出故障所在,并采取正确的处理好方法,是提高油井开井时率和减少躺井率的措施之一。为此,我们总结了两种常见的故障的分析与处理1、整筒试压在油井产量明显降低或量油出现负数,为了检验整个井下管柱的漏失状况,判断掺入液是否漏失到地层中。2、空心杆试压判断空心杆或空心杆单流阀是否漏失。空心杆上部漏失表现为油井负荷增大,掺水压力降低,掺水量增加;如果长时间漏失空心杆就会进油,最后导致掺不进水;空心杆下部漏失和单流阀漏失表现一样,油井能正常生产或者空心杆进油,掺水压力升高,掺不进水。(四)、技术工人的培养所有的工作都需要人来操作和实现,所以技术工人的培养也是管理配套很重要的措施之一。在技术和管理上逐步成熟后,我矿加大对岗位职工的培训力度,技术人员将培训内容制成了多媒体,将复杂的生产原理、工艺流程、设备结构用浅显的图片形象地展示出来,使职工对生产技术的掌握从原来的似懂非懂变为现在的一清二楚。实施经验场景教学,把培训课堂搬到泵站和井场,给职工讲解每个参数的作用,使职工不仅知其然,而且知其所以然。注重员工动手实践能力的培训,把每一个事故的处理都当成反思的课堂,使职工明白发生的原因、处理的办法,提高职工的业务素质和处理事故的能力。四、实施效果(一)、稠油生产管理配套方案的形成是在不断探索中完善的,实施一年来,严密监控各生产环的参数,生产系统再没出现大的波动,经受住了一次风暴潮和两次长时间停电的考验。实施“沉降、过滤”除砂和GY-1型长效阻垢技术,基本解决了水质问题。(二)、“六清六定”单井管理法,使职工对单井的掌握更加全面,使每口油井都能达到最佳的生产状态,最大限度地发挥油井的生产潜能。油井生产参数的优选和监控,也避免了许多潜在停井事件的发生,目前空心杆油井的生产时率已经达到了95%,比过去提高了10个百分点。另外,职工对油井的工作参数熟练掌握,对油井生产异常能及时发现和处理,减少了躺井的发生,今年该块的躺井率为。(三)、目前我矿已经制订了《空心杆掺水系统管理办法》,内容包括系统管理、油井参数控制、工况管理、油井故障的诊断和处理、真空加热炉操作规程、停电停水应急预案等,已经形成一套较为成熟的稠油生产管理的模式。