柱塞降落時間識別方法和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于確定柱塞何時到達(dá)配備有柱塞升舉系統(tǒng)的石油或氣井的底部的 方法。更具體而言，方法識別與所述柱塞到達(dá)所述底部相關(guān)的表面壓力。
【背景技術(shù)】
[0002] 石油和天然氣通常在相同的儲層一起被發(fā)現(xiàn)。從生產(chǎn)井提取的原始天然氣的成分 取決于地下沉淀物的類型、深度和位置W及該區(qū)域的地質(zhì)情況。在生產(chǎn)期間，石油、氣體和 水作為乳液或混合物流向表面。
[0003] 在井的流動生命期間，隨著速率和氣體速度減少，液體將開始在井的底部聚積，并 造成回壓的逐漸增加。液體積聚可能造成井的升舉效率減少，且在一些情況下，甚至可能造 成井停止流動。
[0004] 在井減慢或者停止流動后，操作者可W使用許多人工升舉技術(shù)來使液體上升到表 面。一個已知的方法包括柱塞升舉。該柱塞的功能是阻止液體累積積累到它們將造成速率 減少或造成井不再流動的點。
[0005] 柱塞升舉系統(tǒng)的操作依賴于，井被井口控制器在表面關(guān)閉（或處于"off"模式） 的時間期間，井中的壓力的自然累積。當(dāng)井被關(guān)閉時，允許壓力累積。在關(guān)閉模式下，在表 面沒有生產(chǎn)發(fā)生。當(dāng)壓力已經(jīng)充分地累積到使得在管道中積累的液體能夠隨著柱塞被升舉 時，井被打開W進(jìn)行生產(chǎn)。當(dāng)井處于"on"模式下時，柱塞升舉系統(tǒng)運行W在天然氣生產(chǎn)期 間從井的底部"升舉"石油或水和天然氣，從而卸載流體累積并增加石油和天然氣井的生產(chǎn) 力。從功能上來講，柱塞提供了產(chǎn)生的液體和氣體之間的物理接口。該個物理接口使得液 體回流最小化，由此增加了井的升舉效率。
[0006] 在工業(yè)上，柱塞升舉的優(yōu)化主要集中在改變打開/關(guān)閉循環(huán)時間上，其中打開/關(guān) 閉周期時間基于諸如時間、壓差、柱塞到達(dá)速度等因素。實際上，大多柱塞升舉控制器通常 預(yù)設(shè)最小關(guān)閉時間或降落時間，該最小時間W在打開時間循環(huán)激活之前允許該柱塞安全地 降落到井的底部為前提。由于最小化關(guān)閉時間是優(yōu)化過程的重要部分，知道什么時候柱塞 到達(dá)井的底部是重要的。
[0007] 在工業(yè)中眾所周知，在沒有使用非常專業(yè)的設(shè)備下確定降落時間的技術(shù)是不精確 的。一般而言，操作者通?；谝軘嗟臅r間間隔來確定柱塞是在底部，該臆斷的時間間隔是 基于柱塞的類型、其估計的降落速度和井的深度的猜測或估計。例如，操作者可W假定柱塞 花費了 45分鐘到達(dá)井的底部。該行程時間通常被稱作"降落"時間，當(dāng)電動閥被關(guān)閉W關(guān) 閉流線時W及當(dāng)柱塞撞擊到底部時，該"降落"時間可W為實際的或者估計的時間間隔。然 而，許多因素可W影響柱塞的實際降落時間。不同型號和品牌的柱塞W不同的速率降落。例 如，23/8"平板型（pad-type)柱塞根據(jù)井的深度可W具有大于48分鐘的降落時間。在相 同的井中，桿控化ar-stock)柱塞可W在大約22分鐘內(nèi)降落；旁路化y-pass)柱塞可 僅僅7分鐘的時間到達(dá)底部。另外，新的柱塞很顯然W與舊的柱塞不同的速率降落。
[000引降落時間還可W是井的深度W及井中液體的量和成分的函數(shù)。井的成熟度也可 w改變柱塞的降落時間。作為成熟的井，其能夠產(chǎn)生柱塞通過其降落的或多或少的流體。 另外，鹽、沙子、硬粒的存在也能夠?qū)χ鸚多快地到達(dá)底部具有影響。井筒特征也可W影 響降落時間。該些特征可W包括但不限于：管道的狀況，管道是粗趟的還是光滑的，桿切口 (rod-cuts)的類型，狹小空間的存在、規(guī)模、和/或石蠟累積W及井的軌道（垂直與偏離）。 其他影響柱塞降落時間的條件對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是熟知的。
[0009] 因此，需要存在一種用于確定柱塞何時到達(dá)配備有柱塞升舉系統(tǒng)的石油或氣體井 的底部的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 在實施例中，一種用于識別柱塞何時到達(dá)具有柱塞升舉系統(tǒng)的井的底部的方法， 包括；(a)關(guān)閉所述井，其中通過關(guān)閉所述井，允許所述柱塞降落到所述井的所述底部并累 積能量；化）隨著所述柱塞降落到所述井的底部，獲取數(shù)據(jù)，其中所述數(shù)據(jù)包括壓力測量和 相應(yīng)的時間測量；（C)建立壓力變化和時間變化之間的關(guān)系，其中所述關(guān)系提供：
[0011]
【主權(quán)項】
1. 一種用于識別柱塞何時到達(dá)具有柱塞升舉系統(tǒng)的井的底部的方法，包括： a. 關(guān)閉所述井，其中通過關(guān)閉所述井，允許所述柱塞降落到所述井的所述底部并累積 能量； b. 隨著所述柱塞降落到所述井的所述底部，獲取數(shù)據(jù)，其中所述數(shù)據(jù)包括壓力測量和 相應(yīng)的時間測量； c. 建立壓力變化和時間變化之間的關(guān)系，其中所述關(guān)系提供：
其中，m為變化率，P1為相應(yīng)時間Ti處的所述壓力，且P2為相應(yīng)時間T2處的所述井壓 力； d. 計算所述井被關(guān)閉時獲得的每個數(shù)據(jù)點的變化率； e. 繪制所述變化率相對時間的圖；以及 f. 識別所述能量累積期間的最大變化率，而過濾掉與所述柱塞到達(dá)底部無關(guān)的異常。
【專利摘要】一種用于確定柱塞何時到達(dá)配備有柱塞升舉系統(tǒng)的石油或天然氣井的底部的方法。更具體而言，所述方法識別與所述柱塞到達(dá)所述底部相關(guān)的表面壓力。本發(fā)明涉及用于確定柱塞何時到達(dá)配備有柱塞升舉系統(tǒng)的石油或天燃?xì)饩牡撞康姆椒?。更具體而言，所述方法識別與所述柱塞到達(dá)所述底部相關(guān)的表面壓力。
【IPC分類】E21B47-09, E21B43-12
【公開號】CN104718345
【申請?zhí)枴緾N201380053342
【發(fā)明人】P·W·伯格曼
【申請人】科諾科菲利浦公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年9月16日
【公告號】CA2886855A1, EP2906783A1, EP2906783A4, US20140102698, WO2014062325A1