电泵气举智能耦合举升工艺技术研究

海上已开发的油气田中存在大量与油藏共生的天然气藏。在以往开发中单独开采气层或者油层,不能实现油气层同采,其原因在于二者产量和压力难以平衡。为提高油气资源利用率及采收率,开发了电泵与气举智能耦合举升工艺,可根据生产需要实现自喷、气举、电泵、电泵与气举4种举升方式的任意转换,达到油气同采中压力与产量的协调,且可适用于各阶段的排液需求,延长管柱使用寿命。该工艺实现了可控制的油气同采,合理利用了气层的能量和气体的举升能力,充分释放油层的产能,既能增加生产井油气产出,也减少了后期人工举升的投入。该工艺还可用于深水井筒举升及远输,具有较好的应用前景。     

渤中29-4 油田自产气气举-电潜泵组合举升工艺增产方法研究

针对渤中29-4油田存在的油气层分采开采周期长、采收率低,且海上平台电力负荷达到上限,无法满足多井同时生产的问题,提出气举-电潜泵组合举升工艺,利用生产井自产气气举实现单井油气同采。以油层、井筒、电潜泵子系统和气举子系统组成的生产系统为对象,采用节点分析与双系统耦合设计的方法,以气举和电潜泵系统高效协调生产为目标,以电潜泵功率为依据,明确不同生产条件下各子系统工作参数的设计方法与步骤,最终确定合理的、最优化的工艺参数设计方案。通过某井计算结果表明,在产液量不变的情况下,与单电潜泵举升系统相比,组合举升工艺中电潜泵所需级数和功率有效降低,分别降为原来的40.2%和40.6%,解决了单一举升工艺系统负荷过大的问题,从而保证多井同时生产,提高平台产量。     

海上油井的气举-电泵组合举升耦合模型研究

为了充分利用海上平台的气源进行海上深井的开发,引入了气举与电潜泵组合举升系统(GL-ESP系统)。以油藏流入动态和多相流动模型为基础,建立油藏、井筒、GL-ESP系统耦合数学模型,并针对GL-ESP组合举升管柱结构,以压力节点分析为基础,提出潜油电泵工作参数和气举工作参数协调工作的一体化设计方法。利用该设计方法进行实例模拟分析,计算并比较了GL-ESP组合举升与单气举、单电泵举升时的注气量、电泵级数、电泵功率及电泵下深等参数。计算结果表明:GL-ESP组合举升可以大幅度减少电泵级数、降低电泵功率并增加油井产量。GLESP系统通过改善电泵工作状况进而充分发挥设备举升能力,可以充分挖掘油井潜能,对于海上深井的开发具有重要意义。     

薄气层油藏组合举升方案设计与生产动态预测

海上A油田上部为薄凝析气层,下部为油层。考虑气层储量小、海上作业成本高,该油田采用油气层同时开采方式进行生产。借鉴气井电潜泵-气举组合排水采气的设计思路,文中设计了本井气气举-电潜泵组合举升方案,用气层气来辅助电潜泵采油。采用该方案可较单一电潜泵举升方案降低电机功率49.45~58.42 k W。另外,本井气气举不同于人工气举,其孔板阀过气量不能人为控制,为此,又研究开发了相关软件,并耦合管网模型,对油嘴尺寸、孔板阀过气量、累计过气量和储层压力等进行预测。研究成果的应用能够大大节省开采成本,智能预测生产动态,符合海上智能、安全、节能的开发理念。     

海上油田稠油热采井注采一体化工艺技术研究

渤海油田稠油资源丰富,多元热流体吞吐与蒸汽吞吐等热采技术试验效果较好,但需采用注采两趟管柱予以实现,导致热采开发成本较高。鉴于此,通过举升工艺优选、管柱设计、井下关键工具设计、专用井口装置设计及地面配套工艺优选等研究,形成了海上油田稠油热采井注采一体化工艺技术,实现了海上油田稠油注采一体化领域从0到1的突破。现场试验结果表明:该技术所用工具耐温性好,工作筒与机械式安全阀配合良好,打开灵活;工作筒下入顺利,内泵筒插入密封耐压20 MPa,符合技术要求。一体化工艺技术实施的总费用相比目前工艺降低幅度达60%,有助于实现海上稠油油田的规模化热采开发,经济效益与社会效益显著。     

稠油双管采油技术动力学模型研究及应用

双管采油举升工艺技术通过独立的采出液流出通道,降低杆液粘滞阻力,实现常规稠油的有效举升,但在系统理论模型及配套优化手段上的欠缺是制约该技术进一步推广的关键瓶颈。利用室内流变性试验和人工神经网络理论,建立了流动环境下的油水混合溶液流变性模型;同时利用幂律流体流动力学及常规举升工艺作用过程动力学模型,推导了双管系统下的压力场、温度场、流体流动场的动力学模型;结合双管系统工作原理的系统研究,利用节点分析理论建立了双管采油系统工作过程中各模型间的耦合动力学数学模型,并推导了其数值解,最终研发了双管举升工艺参数优化设计软件。现场应用表明:建立的系统理论及优化设计手段计算误差<5%,可有效促进该工艺技术在油田的进一步推广。     

海上油田毛细管测压电泵井产量在线计量方法与应用

针对海上油井地理位置分散、单井测试成本高等问题,为了及时掌握油井产量变化趋势、提高海上油井生产管理水平、实现海上油田智能化生产管理,开展了海上油田毛细管测压电泵井产量在线计量方法研究。从井下电泵输入功率与井下电机输出功率相等这一能量守恒原理出发,同时考虑电机参数变化的影响,结合井筒多相流计算方法与实测流量校正方法,建立了毛细管测压电泵井产量在线计算数学模型,并研究了其求解方法。现场应用表明,结合定期的实测流量校正,本方法的计算结果与实测结果吻合较好,最大相对误差小于5%。本文所建立的方法能实现电泵井产量在线计量、实时反映油井生产趋势。采用该技术能显著降低海上油田生产成本,对于提高海上电泵井生产管理水平具有重要意义。     

喷射泵-电潜泵接替举升深抽工艺技术研究

针对潜油电泵在开采高粘、低渗、低液面油井上出现的欠载、过载引起电机频繁烧机等问题,研究了利用电泵开采高粘、低渗深井的一种新的举升工艺,即喷射系一电潜泳接替举升深抽工艺。介绍了该工艺的工作原理和理论推导,概述了与之配套的反循环喷射系的研究情况和室内试验情况以及该工艺的优点,指出该工艺技术为油田稳产增产提供了一种强有力的举升技术。     

喷射泵—电潜泵接替举升深抽工艺技术研究

针对潜油电泵在开采高粘、低渗、低液面油井上出现的欠载、过载引起电机频繁烧机等问题,研究了利用电泵开采高粘、低渗深井的一种新的举升工艺,即喷射系一电潜泳接替举升深抽工艺。介绍了该工艺的工作原理和理论推导,概述了与之配套的反循环喷射系的研究情况和室内试验情况以及该工艺的优点,指出该工艺技术为油田稳产增产提供了一种强有力的举升技术。     

滩海人工岛大斜度井整体气举采油技术

冀东南堡油田1-3人工岛国内第一个在浅海人工岛实施整体气举采油的平台。该岛是南堡油田1-5区的三个开发平台之一,地面上处于水深3～7 m的滩海区,将建成国内最大的气举采油平台。岛上气源充足,油井造斜点浅,井斜角大,井眼轨迹复杂,油井分布集中(井组内井距为4 m)。同时。该区气油比高、含水低,气举是最适合的举升方式。岛上气举管柱全部采用半闭式气举管柱,连续气举的采油方式。从已实施的44口井来看,人工岛实施气举采油可以有效降低运行成本且管理方便,效果显著。