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      蒸汽洗井在花土溝油田的應(yīng)用

      2012-11-16 03:10:50趙東
      中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2012年7期
      關(guān)鍵詞:結(jié)蠟洗井管柱

      趙東

      (青海油田采油一廠,青海 蒙古族藏族自治州 816400)

      一、1油田生產(chǎn)中蠟的產(chǎn)生

      在油井開采過程中,原油從油層流入井底,從井底沿井筒舉升到井口的過程中,壓力、溫度逐漸下降。當(dāng)壓力降低到一定程度時,原油中輕質(zhì)組分逐漸損失,破壞了石蠟溶解在原油中的平衡,石蠟在原油中溶解過飽和,致使石蠟結(jié)晶析出聚集、變大、粘附于油井設(shè)施的金屬表面,這就是油井結(jié)蠟。

      2 花土溝油田結(jié)蠟嚴(yán)重的原因

      花土溝油田的油藏情況決定了其原油高含蠟,地層壓力低、溫度低,導(dǎo)致在原油開采過程中結(jié)蠟嚴(yán)重。另外如下幾方面原因?qū)е掠途Y(jié)蠟加?。?1)管桿磨損嚴(yán)重,蠟易吸附于管壁,(2)部分油井供液能力比較差,間出嚴(yán)重,加劇油井結(jié)蠟;(3)地層壓力低,脫氣現(xiàn)象嚴(yán)重,加劇油井結(jié)蠟;(4)花土溝油田的井大多是淺井,出油溫度低容易結(jié)蠟。

      3 油井結(jié)蠟的危害

      油井結(jié)蠟是在采油過程中常見的現(xiàn)象。在開采高含蠟原油的過程中,石蠟析出并不斷沉積于油管管壁、抽油桿、抽油泵等設(shè)備,使抽油機(jī)的負(fù)荷增大,引起井卡、凡爾失靈,油桿斷脫等事故,縮短檢泵周期,增加油井的維護(hù)費(fèi)用。管道結(jié)蠟會減小輸油管油流通截面積,增加了原油的流動阻力,甚至蠟把管線完全堵塞中斷正常生產(chǎn)。在花土溝油田的生產(chǎn)中,因油井結(jié)蠟而發(fā)生井卡,凡爾失靈,油桿斷脫的事故比較常見。因結(jié)蠟嚴(yán)重而無法正產(chǎn)生產(chǎn),需要上檢泵作業(yè)來恢復(fù)正常,這樣一來,不僅縮短了檢泵周期,提高了采油成本,而且還影響了油田的的整體產(chǎn)量。

      4 花土溝油田蒸汽洗井現(xiàn)狀

      花土溝油田目前有油井277口,實際開井?dāng)?shù)255口(截止2010年7月4日)。其中47口油井采用蒸汽洗井清蠟來進(jìn)行維護(hù),27口油井采用蒸汽洗井和化學(xué)清蠟相結(jié)合的方式來進(jìn)行維護(hù)。花土溝油田的平均蒸汽洗井周期是30天,一般是按周期洗?;ㄍ翜喜捎妥鳂I(yè)區(qū)每天固定兩部蒸汽車洗井,以前每天洗井4口,自2010年8月6日起,為提高洗井質(zhì)量,改為每天洗井2口,并派員工跟車監(jiān)督。因此,蒸汽洗井是花土溝油田清防蠟的一個重要措施。

      二、1蒸汽洗井清蠟原理

      蒸汽洗井清蠟的原理就是:采用熱容量大,對油井不傷害或者傷害小的熱載體加熱成蒸汽,然后把蒸汽注入油井中,蒸汽的高溫給油套環(huán)空加熱,使得環(huán)空內(nèi)溫度升高,在通過管柱的熱傳導(dǎo)把熱量向下傳遞,隨著蒸汽的不斷注入,油井內(nèi)溫度升高,當(dāng)溫度超過蠟的熔點時,蠟也逐漸被融化掉落到油井中隨著原油被抽油泵抽出油井,從而達(dá)到清蠟的目的(如圖 3-1)。

      2 蒸汽洗井清蠟的特點

      蒸汽洗井作為一種清蠟措施,有如下優(yōu)點:

      (1)水從液態(tài)變成汽態(tài)時需要吸收大量的熱,攜帶等量的熱量所需要的液體體積更小。

      (2)蒸汽洗井注入油井的流體體積較小,對油井的產(chǎn)量影響較小。

      (3)蒸汽洗井與油洗相比,蒸汽的成本小,在洗井后不用擔(dān)心水進(jìn)入地層而損失。

      (4)蒸汽洗井的洗井液經(jīng)過泵時可清除泵內(nèi)的蠟和雜物,及管線中的蠟,同時不影響油井的生產(chǎn)。

      (5)蒸汽洗井,液柱產(chǎn)生的壓力不高,與水洗,油洗相比較洗井液不會進(jìn)入地層,減小了洗井對油層的不良影響。

      蒸汽洗井清蠟也存在著一些的缺點:

      (1)由于液量小,蒸汽洗井對環(huán)空井段清蠟效果要好,對供液充足,液面高的井,蒸汽洗井加熱的效果相對熱洗差。

      (2)蒸汽洗可能引起井卡:在熱洗井后就有可能出現(xiàn)井卡的現(xiàn)象,在蒸汽洗井前,每口井的結(jié)蠟情況都不一樣。比如:結(jié)蠟量、結(jié)蠟深度、結(jié)蠟厚度等這些情況每口油井是不一樣的;熱洗過程中的操作,就需要根據(jù)油井的不同來調(diào)整洗井的操作。蒸汽洗井的起始溫度過高,可能使管桿上大塊的蠟掉落到泵筒中導(dǎo)致井卡。蒸汽洗井是根據(jù)個人的經(jīng)驗操作,易造成人為的操作失誤出現(xiàn)井卡。

      (3)蒸汽洗井后蒸汽清洗掉的蠟不能完全排出油井:熱洗井過程中,管桿上的蠟融化后直接掉落到油井中。如果掉下來的蠟在油井內(nèi)溫度降到析蠟點以前還沒排出油井,就有可能重新析出來附著在管桿上從新結(jié)蠟;或當(dāng)溫度下降后有可能成為新的析蠟中心,形成新的蠟塊,影響清蠟效果。這對供液能力差,抽油機(jī)的沖程小和沖次少,油井出液能力差的井,洗井后的蠟就不能及時排出油井。

      (4)蒸汽洗井時高溫流體注入井內(nèi),使套管產(chǎn)生熱脹冷縮,有可能損壞套管。

      三、效果評價

      (1)蒸汽洗井清蠟對部分結(jié)蠟嚴(yán)重,液面低的井能改善泵況,延長檢泵周期,提高油井的產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

      (2)蒸汽洗井清蠟和化學(xué)清蠟相結(jié)合,彌補(bǔ)了蒸汽洗井清蠟措施的缺點,延長了檢泵周期,取得了很好的效果。因為使用化學(xué)清蠟劑時,化學(xué)清蠟劑從環(huán)空沉降后進(jìn)入抽油泵的吸入口,然后被泵排出油井,隨著化學(xué)清蠟劑的沉降,化學(xué)清蠟劑中的清防蠟有效成分不斷消耗,到一定程度時其清蠟?zāi)芰拖?,在使用化學(xué)清蠟劑清蠟后,油井中的結(jié)蠟點上移,這時候在使用蒸汽洗井,蒸汽從套管頭注入油井,首先加熱的是油井上部的油管,隨著熱量的消耗其對油井下部的油管的清蠟?zāi)芰p弱,蒸汽洗井完后油井下部的清蠟效果沒有上部好,兩種清蠟方式的結(jié)合,比使用單一的清蠟方式具有更好的清蠟效果。

      四、結(jié)論及建議

      通過分析花土溝油田目前蒸汽洗井現(xiàn)狀和部分油井蒸汽洗井的效果分析,發(fā)現(xiàn)花土溝油田蒸汽洗井清蠟措施具有自己的特點,清蠟起到了一定的效果,經(jīng)過總結(jié)有以下結(jié)論與建議。

      結(jié)論

      蒸汽洗井注入油井的洗井液體積小,洗井后對油井的產(chǎn)量影響比油洗和熱水洗小,而且減小了洗井對油層的不良影響。

      采用蒸汽洗井,成本低,能延長檢泵周期,提高油井的產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

      花土溝油田套損井多,無法采用油洗,蒸汽洗井對于花土溝油田套損井是一條經(jīng)濟(jì),簡單有效的清蠟方式。

      建議

      對結(jié)蠟特別嚴(yán)重的油井,建議采用化學(xué)清蠟和蒸汽洗井相結(jié)合,清蠟效果更好。

      隨著開發(fā)時間延長,地層壓力下降,油井結(jié)蠟日趨嚴(yán)重,常伴隨有井卡現(xiàn)象,生產(chǎn)管理難度較大,如果洗井周期過長,蠟就會結(jié)在管壁上,難以靠蒸汽洗井把蠟熔化,而且在洗井過程中很容易造成井卡。而在油井結(jié)蠟初期,未形成表面薄膜,且蠟質(zhì)較軟,蒸汽洗井后,蠟很容易化成油狀而排出地面。建議在容許的條件下,提高洗井溫度,縮小洗井周期。

      提高管柱內(nèi)溫度,因為蠟在油管中的沉積速度和管柱內(nèi)溫度梯度成正比。提高管柱內(nèi)溫度,蠟分子由于自身的鏈節(jié)熱震動加劇,整個分子無法充分伸展,形成蜷曲的線團(tuán)狀,無法整齊排列沉積。目前采用的熱洗、蒸汽洗井,都是這個原理,問題在于過于集中清蠟,容易造成卡井,建議在容許的條件下定期向油套環(huán)空中灌熱水,提高管柱內(nèi)部溫度,以達(dá)到清防蠟的目的。

      [1]戴祝生.油井清防蠟工藝技術(shù)探討[M].試才技術(shù),2005(04)

      [2]王鴻勛,張琪.采油工藝原理[M].北京:石油工業(yè)出版社.1989.

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