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稠油单井吞吐配汽优化管理系统设计与应用
摘 要：风城油田作业区是以稠油开采为主的采油厂,稠油资源丰富,是全国最大的超稠油生产基地之一,常规稠油井产量占作业区总产量50%左右,在油田开发中占比高,蒸汽吞吐热采为风城稠油油田主要开采方式,这种开采方式的效果受到注汽参数的直接影响.随着近几年风城油田作业区信息化规模的不断扩大,人工统计纸质注汽报表完成劈分单井汽量的工作模式已经不能满足实际管理工作需求,原有注汽管理模式,无法满足作业区精细注汽要求,开发稠油单井吞吐配汽优化管理系统后,利用数据分析方法,分析现场采集数据,结合油藏区块、生产数据及措施效果,实现单井配汽高效管理,及时跟踪注汽生产效果,降低作业区稠油单井配汽成本.
关键词：稠油；蒸汽吞吐热采；数据分析；高效管理
一、前言
风城油田作业区常规稠油配汽采用人工逐井分析讨论、比对,综合考虑上轮油井生成情况、汽窜信息、区块油藏参数等制定配汽计划,费时费力,单井配汽量根据个人经验上下浮动较大.
开发稠油单井吞吐配汽优化管理系统,利用现有数据,根据稠油单井转轮配汽流程,运用数学建模技术,建立单井转轮指标模型、注汽选井组合模型和单井配汽指标模型,精确模拟稠油单井转轮、选井、配汽全流程.通过综合分析常规稠油低产井、停关井数据,自动汇总待转轮井后进行组合,根据上轮注汽效果精准分配本轮单井配汽量,便于管理人员及时跟踪注汽效果、调整配汽计划、优化注汽措施.
二、系统研制思路
蒸汽吞吐热采为风城稠油油田主要开采方式,属于蒸汽激励采油过程,即按规定的时间往稠油油层中注入高温高压的蒸汽,再关井“焖渗”进行热交换,改善原油的渗流能力,使之易于流动和开采,然后再转抽,达到采油的目的.这种开采方式的效果受到注汽参数的直接影响[1].
近年来,随着风城稠油区块的不断开采,注汽吞吐周期变长,周期生产效果变差.目前风城油田稠油吞吐10 个周期以上,综合含水高达85% 以上,已进入高轮次吞吐、高含水开发阶段,中后期开发低油汽比、高能耗、低效益的问题日渐严峻[2],而常规稠油的配汽管理还采用人工分析讨论的方式,配汽流程不统一,注汽量没有实现最优化,注汽效果逐渐下降.
基于上述现状,建立稠油单井吞吐配汽优化管理系统,通过对历史配汽计划、注汽效果进行数据分析,优选注汽接替井,科学精准分配单井注汽量.
三、系统结构及功能简介
3.1 系统整体结构
该系统利用油藏静态数据,结合A2 生产数据、DMS 数据、自动化实时数据,通过对历史配汽计划、注汽效果进行数据分析,实现稠油常规井吞吐配汽的高效管理.
系统功能结构图如下图1 所示,系统功能模块包括：单井转轮模型、注汽组合模型、单井配汽模型、注汽效果跟踪、系统管理五大功能模块.
1）单井转轮模型：依据日报相关信息,生成低产井、停关井调查表,分析油井低产或停关原因,筛除问题井和常关井,选出待转轮井,生成一周单井转轮汇总表.
2）注汽组合模型：根据生产效果、油藏物性、与锅炉管汇注汽距离、井况、汽窜情况等,将油井分类,建立注汽选井组合,在正注锅炉选取接替注汽井时,调用最优组合,进行下一轮注汽.
3）单井配汽模型：对于待转轮井,按照稠油常规吞吐注汽强度优化表对不同区块、井型、层位及不同轮次分配每米注汽量,结合单井上一轮采注比及油气比,在稠油常规吞吐注汽强度优化表的基础上动态调整转下轮配汽量.
4）注汽效果跟踪：分别对单井注汽质量、区块注汽质量进行跟踪,分析注汽完成后的产液量、产油量、油汽比、含水率等参数.
5）系统管理：包括用户权限的管理,用户日志记录和查询的管理功能.
3.2 稠油配汽流程梳理
常规稠油转轮配汽流程如图2 所示,运用数学建模技术,建立单井转轮指标、选井组合、配汽指标模型,精确模拟出稠油单井转轮、选井、配汽全过程.
首先提取低产井、停关井调查表,筛选待转轮井,根据锅炉正注情况确定接替井数量及开注日期,在待转轮井中优选接替井,生成一周单井转轮计划,分析正注汽井数量及焖井日期,确定待转轮井配汽量、注汽强度、注汽速度、注汽、焖井日期等,生成配汽计划,通过注汽后单井及区块生产情况进行注汽质量跟踪考核.
3.3 系统功能开发
系统注汽选井组合模块,鉴于转轮筛选分析参数多,过程复杂,采用迭代对比计算分析技术,将汽窜条件、层位、井型、静态数据、注距、油井类型6 项限制条件带入迭代方程,多次迭代得出优选设计的注汽选井组合,即根据6 种限制条件进行分类编码,通过编码将待转轮井分组,在正注锅炉选取接替注汽井时,调用最优组合,进行配汽.
对于待转轮井,按照稠油常规吞吐注汽强度优化表对不同区块、井型、层位及不同轮次分配每米注汽量,结合单井上一轮采注比及油气比.在稠油常规吞吐注汽强度优化表的基础上动态调整转下轮配汽量.
提取正注汽井配汽量、日注汽量、注汽日期,计算正注汽井焖井日期；根据正注井对应相关接替井,自动生成配汽计划,计算最终配汽量,预计注汽、焖井、焖开日期等数据,并且可以人工干预修改.
3.4 应用效果
目前,风城油田作业区常规稠油井年配汽量达千万吨,注汽成本在油田开发中占比高,配汽优化挖潜潜力大.作业区常规稠油井配汽管理采用人工分析、安排计划,对配汽信息的应用和管理还停留在报表、台账、手工查阅的人工管理水平,所得出的配汽数据浮动较大,注汽量没有实现最优化,建设稠油单井吞吐配汽优化管理系统后,综合转轮配汽多方面因素,梳理出适用于稠油生产的选井配汽管理流程,将模糊经验参数化、标准化,有效降低选井配汽人为因素,根据采注比优化调整单井轮配汽量,实现降低综合注汽生产成本的目的.
系统投用后,自动生成一周单井转轮计划,筛选待转轮井,优化选井组合后分配单井配汽量、注汽强度、注汽速度,实施效果跟踪分析,改变稠油单井人工配汽管理方式,有效提高单井配汽管理效率,单井汽量计算缩短3 小时以上,便于地质人员及时调节单井注汽量、跟踪注汽效果.
四、结语
通过引用相关数据,分析常规稠油低产井、停关井数据、汽窜台帐,结合常规稠油井配汽流程复杂、基础数据量大、转注井关联性大的特点,梳理业务需求,优选关键节点,合理规划流程步骤,建立稠油单井转轮指标模型、注汽选井组合模型、单井配汽指标模型,首次研究制定了常规稠油单井配汽管理技术框架,实现稠油配汽全过程的管控,提供注汽考核依据,便于管理人员及时跟踪配汽效果、调整配汽计划、优化注汽措施,提高风城油田常规稠油井配汽精细化管理水平,辅助降低作业区稠油注汽成本.
该系统的应用不仅可以有效提升和改善风城油田作业区稠油常规井吞吐配汽的整体管理水平,更为重要的是系统的研发应用为其它采油厂管理提供了技术支撑.
系统设计论文范文结:
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