时序示功图驱动的抽油机井结蜡预测及清蜡效果评价

抽油机井结蜡是一个渐变的过程,序列示功图变化可以反映油井结蜡的程度。现场根据经验来预测结蜡程度和确定结蜡井热洗清蜡制度,决策能力低、效果差。应用人工智能技术认识结蜡程度与抽油机井示功图、电机运行参数、井口生产参数的关联关系,开展数据驱动的抽油机井结蜡预测预警方法和热洗效果评价的研究。应用残差卷积神经网络(ResNet)提取结蜡井示功图特征,使用聚类算法确定其结蜡等级,融合提取的示功图图形特征和12项生产参数建立样本集,利用长短时记忆神经网络(LSTM)构建序列到序列网络结构模型对样本集进行训练,建立结蜡等级预测模型,定量预测抽油机井的结蜡等级,并构建了油井清蜡效果评价指数Q。研究结果表明,建立的抽油机井结蜡预测模型和清蜡效果评价指数实现了油井结蜡等级的定量化预测、洗井周期的决策、清蜡效果的有效评价,对精准确定清蜡时机、评价清蜡效果具有较好的指导作用,有效避免了蜡卡躺井,同时延长了油井免洗周期。     

抽油机井结蜡定量化分析新技术

为了对抽油机井的结蜡进行定量化分析,从示功图中提取最大载荷、最小载荷、载荷差及载荷比4个参数,依据这4个参数的变化率来衡量油井的结蜡程度,并对这些参数进行分析、对比和优化。依据最大载荷、最小载荷、载荷差及载荷比的变化率,结合实测示功图的解释结果,得出用载荷比来判断结蜡程度误差井次最少,且结蜡井界限易于分级。根据结蜡分级公式对研究区油井进行结蜡分级,对不同结蜡程度的油井采取了不同的措施,具体是轻度结蜡井维持现有措施,中度结蜡井加强结蜡监测,重度结蜡井应加大清蜡力度,增大清蜡剂用量。     

海上高含蜡油田井筒清蜡周期预测图版建立及应用

渤海部分高含蜡油井投产后面临比较严重的井筒结蜡问题,现场作业人员一般根据生产经验确定清蜡周期,导致准确度低、清蜡作业成功率有限。根据海上油井生产管柱特征,以Ramey温度场计算数学模型为基础,结合井筒结蜡速率模型计算得到了井筒结蜡剖面,推导建立了电潜泵井清蜡周期预测方法,并进一步绘制了某油田A区块清蜡周期和清蜡深度预测图版。结果表明,清蜡周期随产液量的下降呈幂函数形式变短,随含水率增加呈指数函数形式增加。根据清蜡周期预测图版,预测3口井的清蜡周期分别为11 d、15 d、46 d,实际清蜡周期分别为8 d、12 d、39 d,预测结果与实际基本吻合。该方法同样适用于陆地油田自喷井确定清蜡周期和清蜡深度,对高含蜡电潜泵井、自喷井及时制定清防蜡措施具有借鉴意义。     

花土沟油田清蜡周期预测及防蜡对策

花土沟油田目前清蜡维护的主要手段包括热洗、蒸汽洗井、清防蜡剂、检泵、措施作业等。针对花土沟油田原油含蜡高,部分油井油气比高,容易出现蜡卡的现状,根据层流模型,分析油井结蜡速度,确定结蜡周期,结合不同的井况,确定各油井清防蜡工作制度,为油田制定了一套有效的清防蜡方案和措施。     

自动化系统在自循环清蜡热洗中的应用

油井结蜡现象严重降低了抽油机井的效率,而部分油井的低压试井资料又难以判断其结蜡程度,影响其清防蜡效果。本文以自动化系统在柳赞区块清防蜡中的应用为例,介绍了分析方法,可对自动化系统在油井清防蜡中起到一定的补充作用,用于指导油井的清防蜡工作。     

热洗井不污染油层抽油管柱的设计及应用

大港油田抽油井的热洗清蜡一直是清蜡的主要方式,它对抽油机井在合理的工作制度下稳产、有效地防止蜡卡、延长油井检泵周期起到了重要作用.随着边远区块低能、低渗油藏的开发,尤其是对无注水能量补充和注水不见效的油井,热洗清蜡易造成压井及洗井液漏入油层,不仅热洗时间长、效率低,而且洗井液污染油层,直接影响油井生产。     

悬点载荷变化对抽油杆断裂的影响

运用工程力学原理、采油工程原理,结合对现场断杆井的统计,对萨北油田抽油机井抽油杆断裂原因、抽油杆疲劳破坏产生原因进行了分析,结果表明,抽油杆断裂的主要原因是非对称循环应力作用产生的疲劳损坏.原油含水上升、抽油机工作参数变大、结蜡等因素,都将导致抽油机井悬点载荷增加,引起抽油杆的疲劳损坏.通过合理优化管柱结构、应用高强度抽油杆确定合理的油井热洗周期、改进刮蜡抽油杆加工工艺等措施可有效防治和减缓抽油杆断裂的发生.     

调小参数对低沉没度抽油机井的影响

1．低沉没度抽油机井调小参数的必要性 抽油机井采用较大的地面抽汲参数生产，会产生较高的生产压差，从而在井底产生较低的沉没压力，导致泵效降低。特别是产气量比较高的井更应提高沉没度来增加流压，以防止在井筒地层附近形成脱气圈，导致流体粘度增加。同时这些井由于沉没压力和流压都比较低，原油在地层提前脱气，产出液在井筒内、甚至在泵内析蜡，导致杆管偏磨，泵结蜡严重时会导致活塞卡死在泵筒内，缩短油井检泵周期。     

悬点载荷变化对抽油杆断裂的影响

运用工程力学原理、采油工程原理，结合对现场断杆井的统计，对萨北油田抽油机井抽油杆断裂原因、抽油杆疲劳破坏产生原因进行了分析，结果表明，抽油杆断裂的主要原因是非对称循环应力作用产生的疲劳损坏。原油含水上升、抽油机工作参数变大、结蜡等因素，都将导致抽油机井悬点载荷增加，引起抽油杆的疲劳损坏。通过合理优化管柱结构、应用高强度抽油杆确定合理的油井热洗周期、改进刮蜡抽油杆加工工艺等措施可有效防治和减缓抽油杆断裂的发生。     

萨中西部过渡带水驱抽油机井热洗周期确定方法探究

萨中油田西部过渡带,位于萨尔图油藏西部地质构造带边缘,地层发育为薄差层,物性差,油井含蜡高,开采难度大。本文通过对抽油机井结蜡规律及现场上影响洗井周期的因素进行分析,找到了确定抽油机井合理洗井周期的方法,对生产有很大的帮助。     

热洗井空心抽油杆下入深度的计算模型

空心抽油杆应用于油井热洗工艺,可有效解决高含蜡油井定期清蜡问题,克服了常规热洗对油层的污染和产量恢复期长的弊端。但是,通常在确定它的下入深度时只考虑了原油的析蜡点,而忽视了井筒温度场和井下单流阀开启压力的影响。以井筒长度微元为单位,依据井筒能量平衡方程建立了井筒流动与传热数学模型,计算出热洗溶蜡拐点温度,确定空心抽油杆下入深度。然后,考虑热洗泵车施加的开启压力,进行了空心抽油杆的轴向应力校核。现场50余口油井应用表明,建立的模型可靠性高,平均节省空心抽油杆120 m,且抽油机正常运行最大载荷平均下降18.35%,既满足了油井清蜡需要,又节省了油井开发成本。     

电热抽油杆技术

针对文南油田沙一段稠油开采困难的特点，引进了电热抽油杆技术，现场应用5口井，累产稠油2652t，开采效果显著。同时将该技术应用于边远区块的抽油井进行电加热清蜡，使储层免受污染。经济效益分析表明，该技术的投入产出比为1：3．0。     

水平井有杆泵深抽工艺的设计与评价

有杆泵是当前工艺最成熟、应用最广泛的举升方式之一,在水平井中的应用规模也相当大。针对大庆外围深层低渗透油田水平井的特殊条件,介绍了包括差动式举升、新型大斜度抽油泵举升在内的几种新的有杆泵深抽工艺设计方案,并对新型大斜度泵设计和抽油杆扶正等关键技术进行了较详细说明。室内试验和现场应用表明,差动式举升和新型大斜度泵举升工艺具有泵效高、安全性强等特点,能够满足大庆外围油田水平井深抽的要求,并取得了很好的应用效果。     

一种高效防蜡降凝剂的研制与应用

姬塬油田部分区块原油蜡质、胶质含量高,油井结蜡严重,现有防蜡技术在该区块应用效果不佳,针对上述问题利用蜡晶晶格扭曲机理和微乳液机理,将蜡晶改进剂以纳米颗粒的形式均匀分布在水中,制备出一种不易燃烧、防蜡降黏效果好、密度较大、冬季可方便使用的高效防蜡降凝剂.研究结果表明,在最佳的合成工艺条件下制备出的高效防蜡降凝剂,纳米粒...     

定向井有杆抽油系统抽汲参数的优化设计和仿真模型

综合分析了复杂结构定向井井眼轨迹、杆管间摩擦力、抽油机悬点运动规律、抽油泵气体影响或供液不足的井下实际边界条件对抽油杆柱轴向振动的影响,建立了定向井抽油杆柱轴向振动仿真模型,利用该模型实现了悬点与泵示功图的自动快速仿真。根据仿真示功图,建立了定向井有杆抽油系统效率的仿真模型。系统分析了定向井井眼轨道对杆管摩擦力、摩擦功率及系统效率的影响。综合考虑油井产能协调、油井配产、抽油机承载能力、抽油杆柱强度与电动机功率利用率等约束条件,以系统效率最高为目标函数,提出了定向井抽汲参数优化设计的计算机仿真方法,开发了定向井有杆抽油系统抽汲参数优化设计的计算机软件。现场试验结果表明,该软件系统具有较高的仿真精度。     

CB油田储层伤害预测方法及应用研究

为了解决CB油田油井非能量供给造成液量下降的问题,以油井实际生产动、静态资料为基础,利用油层物理实验方法,从储层水敏、速敏、应力敏感以及蜡晶沉降堵塞等角度,建立了储层伤害定量预测模型;同时引入伤害指数,建立了基于油井生产动态的储层伤害综合评价方法,将该方法与储层伤害机理相结合,可以有效确定油井储层伤害的类型及伤害程度。该方法在CB油田得到成功应用,说明该方法对于确定储层伤害类型、伤害程度以及油井合理生产参数具有重要意义。     

同轴式双空心抽油杆下入深度设计方法

同轴式双空心抽油杆加热系统可有效解决高凝油井井筒易结蜡、稠油井产液黏度较高的问题,但考虑油井生产效率、开采成本及综合的经济效益,需要计算出最佳的抽油杆下入深度。以井口出油温度最优为目标,同轴式双空心抽油杆下入深度、循环水进口温度为约束条件,建立了井口出油温度C计算模型。利用该模型进行求解时,先用迭代法进行同轴式双空心抽油杆下入深度优化,然后在优化结果基础上进行抽油机载荷校核。建立的井口出油温度计算模型及同轴式双空心抽油杆下入深度确定方法,在现场13口油井进行了应用。结果表明,该方法避免了以前设计人员凭经验确定抽油杆下深的弊端,可靠性更高,且有效时率平均提高14.1百分点,既满足了生产需要又节省了油井开发成本。      

固体防蜡块清防蜡技术应用

油井在生产过程中,由于原油含蜡量高、凝固点高及地层出泥砂等原因,结蜡十分严重。往往造成抽油杆、抽油管和抽油泵卡、堵和断脱。为维护油井正常生产,不得不定期对结蜡井采用清防蜡措施。清防蜡技术在油田现场应用效果明显,但每种技术均有各自的适用范围。中国石油冀东油田公司应用新型固体防蜡块技术,弥补了化学加药施工和采油管理复杂等不...     

长庆油田低产井智能间抽技术发展与应用

“十三五”期间,长庆油田累计实施6.4万井次油井间抽作业,抽油泵效、系统效率等关键机采指标保持了低渗透油田较好水平。为了适应数字化转型、智能化发展趋势,克服油井传统人工间抽方式的局限性,在已有完备的物联网配套基础上,探索形成适用于长庆油田的智能间抽技术模式,以较低成本对间抽井进行集中管理和控制。研发油井间抽软件平台,实现油井生产制度确定、优化调整、启停控制、指标监控4个方面的智能化。间抽技术智能化促使间抽制度的制定依据更加合理,技术效果更加明显,同时降低了间抽作业对人工的依赖,降低了人力成本。