流压、流温梯度测试法在Z油田气举井工况诊断中的应用

【摘要】Z油田是西滨临海盆地大型凝析油气田，年产量达200万吨，约90%的产油量是通过气举采油获得。为了保障气举井的正常生产，工况测试成为了气举井生产状态判断的重要方法之一。本文结合流压、流温梯度测试法的原理和数据分析，列举了正常气举工况、多点注气、油管刺漏、管脚注气四种较常见工况的现场分析实例，可看出流压、流温梯度测试法在判断气举井工况方面具有直观、准确的优点，结合现场应用效果，该流压、流温梯度测试法对Z油田气举井正常生产起到一定的指导意义，为Z油田气举生产带来一定的经济效益。

【关键词】流压？流温？气举？工况？油套平衡点

气举工况诊断是通过井口的动态数据做出初判，以气举井压力梯度、温度梯度数据为依据，对气举井工况进行分析。利用电子压力计同时录取井下压力、温度数据，绘制流压、流温曲线图，并结合地面资料进行分析、判断气举井注气点位置、管柱是否存在多点注气、油管刺漏、封隔器漏失等。

1 测试设计

根据测试要求，为确定工作气举阀，压力、温度测试点位置设计在每级阀上下各50米处；为检查气举井故障和确定气举管柱气体漏失的位置，还应在井口与第一级气举阀中间、每两级气举阀中间、封隔器上下各设计一个测试点；最后还应在喇叭口以下、油层中部以上设计几个测试点，以确定气举点以下液体的压力梯度及井底流压。

2 数据分析

2.1 计算油套平衡点

油套平衡点指的是油压和套压相等的点，正常情况下注气点只能是在油套平衡点之上。从地面实测的油压、套压、注气量、产液量等参数，用选定的多相流压力、温度算法和环空压力分布计算方法，求解油套平衡点，具体步骤如下：

用井口实测的油压、产液量、生产气量（注入气+地层产出气），用选定的多相流压力、温度算法，求解油管内不同深度l[i]（m）处的压力Pt[i]，MPa；

从实测的井口注气压力开始，求解油套环空内不同深度l[i]处的压力Pc[i]，MPa；

比较不同深度处的l[i]和Pc[i]，直到Pt[i]>Pc[i]为止；

计算油套平衡点深度lxt（m）。

2.2 过气点判断

根据所测各点流压、流温值计算流压、流温梯度，在流压、流温梯度曲线图中根据流压、流温梯度的明显变化，准确判断气举井实际工况情况。流动压力、温度测试法的基本判据有两条：

在注气点位置，因油套环空中的气体注入油管，油管中注气点位置以上液体密度降低，造成油管中注气点位置压力梯度曲线存在明显拐点，通过压力梯度拐点位置可以正确判断井下注气点位置；

在注气点位置，气体通过注气点进入油管，因油套存在一定压差，油管内压力低于环空注气压力，造成气体膨胀降温，流温梯度曲线在注气点处存在明显的温度降低，由此可判断井下注气点位置。

结合油套平衡点位置，剔除平衡点位置以下因测试误差造成误判的注气点位置，得出准确的气举井实际工况。

4 实例分析

在日常油井管理过程中，发现油井的油套压和产量出现异常情况，如产量下降过快、含水波动大、油套压变化大等情况时，此时可以进行流温流压测试，来判断该井所存在的问题，制定下步解决方法。以下是几个典型工况诊断例子。

4.1 正常气举井工况流压流温梯度曲线

Z油田2124井出现降产于2013年01月31日进行流压、流温测试。在图表1中可以看出压力、温度梯度曲线在第7级阀处存在明显拐点，且该点在油套平衡点以上，结合该井油藏及生产参数，判断该井第7级阀注气，气举井工况正常。

4.2 多点注气

Z油田3314井发现降产后于2013年01月15日进行流压、流温测试。在图表2中可以看出压力、温度梯度曲线在第2、5、6级阀处存在明显拐点，且都在油套平衡点以上，结合该井油藏及生产参数，判断该井第2、5、6级阀多点注气。注气点以上平均压力梯度1.722kgf/100m，注气点以下平均压力梯度5.671kgf/100m。本井在进行放喷、重启和放空套管重新注气等措施无效后，投捞更换气举阀后产能恢复。4.3 油管刺漏

Z油田673井发现降产后于2013年01月12日进行流压、流温测试。由压力、温度测试曲线图表3可以看出压力、温度梯度曲线在第1007～1143m之间存在明显拐点，且都在油套平衡点以上，结合该井油藏及生产参数，判断该井在1007～1143m之间油管刺漏。注气点以上平均压力梯度为0.143kgf/100m，注气点以下平均压力梯度为7.347kgf/100m，井底积液严重。该井产量明显下降，更换油管后产能恢复。

4.4 管脚进气

Z油田5043井在酸压作业后套压偏低且排液困难于2012年06月14日进行流压、流温测试。由压力、温度测试曲线图表4可以看出压力、温度梯度曲线在管脚处存在明显拐点，且都在油套平衡点以上，全井筒平均压力梯度1.128kgf/100m，可以判断该井封隔器不密封管脚进气。该井通过连续油管和氮气车助排后正常生产。如果该井之后不能正常生产则还需要更换管柱。

5 现场应用效果

Z油田2012年共计完成流压、流温测试411井次，经过流压、流温测试结果可以看出，油井故障率较高，主要故障类型为多点注气占35%、管脚进气占16%，卸荷不到位占12%，油管刺漏和其他占5%，正常只有32%。

参考测试结果评价，Z油田2012年对20口多点注气降产井进行气举阀投捞更换工作，共投捞更换256阀次，投捞后气举井工况得到大的改善，20口井投捞后较投捞前合计增产油量155t/d，平均每口井增产油量7.78t/d，为Z油田带来较大的经济效益。

6 结论与认识

（1）流压、流温梯度测试法在判断气举井工况方面具有直观、准确的优点。

（2）利用该技术可及时准确的对气举井生产情况做出诊断，并及时进行处理，大大减少气举井带故障生产时间，保证气举井的正常生产运行，提高了气举井的生产效率。

（3）Z油田从1987年开始全面投入开发，原油储量全部动用，目前措施和新井的效果差，由于90%产量来至于气举井，因此流温流压梯度测试在保障气举井工况正常为Z油田稳产起到了重要作用。