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1、电泵井油套环空泡沫段形成原因及长度范围初步探析摘要:油田开发过程中,电泵井油套环空普遍存在泡沫段,对油井的动态分析、挖潜上产措施的提出造成一定的影响。为此在生产实际中总结分析的基础上,对泡沫段的形成机理进行初步探讨,并且通过现场对10多口井采取三种不同方法进行了验证,得出不同驱油方式、套压、沉没度级别、采聚浓度、含水等级等方面对油套环空泡沫段形成产生的影响,以及油套环空泡沫段的长度范围进行了初步确定。得出水、聚两驱及不同级别的沉没度油套环空泡沫段存在一定的差异,聚驱井泡沫段高于水驱井;套压越低,泡沫段越长;沉没度级别越高的井泡沫段越长;采聚浓度越高的井泡沫段越长;含水级
2、别高的井泡沫段高度越小。上述结论可以为油井挖潜上产措施及油井动态分析提供准确可靠的液面资料。关键词:电泵井泡沫段套压沉没度聚合物前言一口井产液量是生产压差确定的,当地层压力稳定,流压的高低决定油井产量。流压常常以动液面的变化间接地表示,但由于泡沫段的影响,动液面与流压不是单纯的直线关系,因此,常出现液面上升而产量不变的情况。主要原因是存在泡沫段,其实际是流压没变,所以产量不变。若认识不清,可能误以为地层压力上升而进行大泵提液,造成措施无效果,浪费人力物力。尤其是产量较大的电泵井的设备要求,克服泡沬段的难度就更大,因此准确分析判断电泵井泡沫段的大小范围,是保证油井以最佳产
3、能生产的关键。1、电泵井油套环空泡沫段基本形成原因分析根据目前生产实际中,抽油井普遍存在油套环空泡沫段,分析主要原因是由于当流压低于原油饱和压力时,原油中溶解气不断从原油中析出来,在油套环空中形成气-液混合的“泡沫段”,由于“泡沫段”相对于油水界面密度较小,同时表面张力加大,容易附着在真实液面之上,特别对产量大的电泵井,泡沫段更易堆积。2、通过三种方法得到泡沫段的长度2.1洗井前后测得泡沫段长度在生产实际中,根据生产资料和动态分析,对6口即将实施上产措施的电泵井进行了热洗方法进行了核实液面工作,为防止电泵井电缆的老化,保持热洗液温度在72C,热洗时间控制在2个小时,前后
4、对比平均泡沫段长度在116.65m。2.2放套压法测得泡沫段长度根据流体力学的基本原理,以及采出井稳定生产时排量不变则吸入口压力不变的基本条件,降低套管压力,环空动液面就会上升。当套压降到一定值后,真实液面超过泡沫段高度时,泡沫段随之消失。在有泡沫段情况下,所测得的液面值反映了泡沫段的上部位置。降压时泡沫段并不是随着真实液面保持固定长度同步上升,而是相对的滞后,随后部分地被下面上升的液体所占据,直到整个泡沫段全部被占据后才测到真实液面。3、生产实际中进一步讨论泡沫段长度的范围2.1套压与泡沫段大小关系2000年我矿油气比一般为120m3/t,油层中部深度950m左右,经
5、计算,套压越低,泡沫段越长。当套压为0时,泡沫段长度为100-150m,当套压大于1时,泡沫段长度比较小,小于30m。2.2沉没度与泡沫段大小关系从沉没度与泡沫段高度统计表中,可以看出沉没度级别越低的井泡沫段的高度越高。沉没度级别等于小于400m,泡沫段高度在400m左右。沉没度级别在400-5001H之间,泡沫段高度在200m左右。沉没度级别在500-600m之间,泡沫段高度在70m左右。沉没度级别在600m以上,泡沫段高度在50m左右。可见,沉没度每下降100m,泡沫段高度上升幅度会更大,甚至达到了200m以上的上升幅度。不同沉没度级别泡沫段长度范围统计表3.3聚合
6、物与泡沫段大小关系由于聚合物是一种单体经聚合反应所得到的产物,通常是有机合成高分子,相同的体积下,聚合物溶液比水更具有增粘性,当水驱与聚驱的采出井形成同样'‘泡沫段”时,由于聚驱井的聚合物有较强的粘性,且更具有较大的界面张力,会对“泡沫”液膜的稳定起着重要作用。因此聚驱较水驱更易形成“泡沫段”。从两驱验证的平均单井对比,水驱泡沫段高度为58.01m,聚驱泡沫段高度为171.45m,高于水驱泡沫段113.44mo3.4含水、采出液浓度与泡沫段大小关系从含水及采聚浓度统计表中可以直观的看出,含水级别越低的井泡沫段高度越高,采聚浓度越高的井泡沫段高度也越高。含水等于小于80%
7、,采聚浓度在500mg/L时,泡沫段高度在170m左右。含水级别在80-90%之间,采聚浓度在400-500mg/L之间时,泡沫段高度在150m左右。含水级别大于等于90%,采聚浓度在200-300mg/L之间时,泡沫段高度在50m左右。4、结论(1)泡沫段长度的确定,可以为大泵提液提供坚实可靠的基础;(2)通过三种方法,可以得到泡沫段的长度:洗井简单省时易操作,准确率较高,对电泵井电缆有一定损伤;放套压法,可以粗略估计泡沫段长度,操作复杂;理论计算泡沫段长度,可有效提高生产时率,但需要测气,目前生产中已不存在,准确程度较低。(3)泡沫段