姬塬油田高回壓井組成因分析及治理效果

韓江(長慶油田分公司第五采油廠, 陜西 西安 710021)

姬塬油田高回壓井組成因分析及治理效果

韓江(長慶油田分公司第五采油廠, 陜西 西安 710021)

長慶油田公司姬塬油田（采油五廠）馬家山東采油作業(yè)區(qū)成立至今，一直面臨部分井組高回壓的狀況，油井高回壓是困擾該采油作業(yè)區(qū)生產(chǎn)安全平穩(wěn)運(yùn)行的一個(gè)重要因素，通常會(huì)引起產(chǎn)量下降、成本上升、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)增加等一系列連鎖反應(yīng)，為了有效降低高回壓帶來的不利影響，本文主要就高回壓產(chǎn)生原因、高回壓造成的后果進(jìn)行了分析，提出采用井組管線加熱、套管口添加清蠟劑、井口安裝調(diào)節(jié)閥、站點(diǎn)安裝油氣混輸泵降低系統(tǒng)壓力、集成增壓撬裝置應(yīng)用、防蠟和清蠟工藝等措施來解決該問題，并對部分措施效果進(jìn)行了評價(jià)和認(rèn)識。

油井井口；高回壓；原因分析；治理措施；效果評價(jià)

馬家山東采油作業(yè)區(qū)共管轄油井766口，單井集油管線127條，每年秋冬季節(jié)都有40%的井組面臨高回壓的問題，井組的回壓持續(xù)增高，從而造成了生產(chǎn)壓力降低，導(dǎo)致石油原產(chǎn)量不斷下降。井組的回壓增高也會(huì)使集油管線發(fā)生解堵、盤根和抽油機(jī)的各項(xiàng)負(fù)荷不斷增大，造成油井的井筒泵效率不斷降低。同時(shí)回壓增高增加了掃線降壓動(dòng)火的操作作業(yè)次數(shù)，造成了環(huán)境污染的潛在風(fēng)險(xiǎn)，增加了工業(yè)生產(chǎn)的安全威脅。

1 井組的高回壓成因素分析

①原油黏度高。由于部分井組伴生氣過大，即油氣比高，分離出的氣體越多，原油溫度降低幅度就越大，導(dǎo)致原油黏度高，原油在管道中的流動(dòng)性隨之變差，導(dǎo)致回壓逐漸升高。②環(huán)境溫度影響。該作業(yè)區(qū)所轄范圍內(nèi)平均氣溫較低，極端氣溫可到零下30度，最高氣溫32度左右，除了夏季（6-8月），一年中的其他時(shí)間段地面上的平均氣溫都和原油凝固點(diǎn)的氣溫相近，或者低于凝固點(diǎn)的氣溫。③冷輸井組太多。全區(qū)差不多有50多個(gè)大型井組集油管線在進(jìn)站段是采用的冷輸加工流程，且距離過長，導(dǎo)致冷輸半徑過大，致使回壓容易升高，且涼油進(jìn)站，油氣分離困難，導(dǎo)致部分站點(diǎn)系統(tǒng)壓力過高。④管線埋深不夠。該作業(yè)區(qū)溝壑縱橫，地形復(fù)雜，管線穿溝、穿河、跨越情況多，而且存在部分道路雨水沖毀嚴(yán)重，易造成管線埋深不夠，導(dǎo)致溫度損耗快。⑤部分井組產(chǎn)液量底。姬塬油田馬家山東采油作業(yè)區(qū)屬超低滲油區(qū)，其特點(diǎn)包括低壓力、低滲透率和低產(chǎn)量，平均滲透率基本為0.36至3.24md之間，單井的原油產(chǎn)液量很低，井組管線中原油流速慢，集輸過程中原油黏度容易增大，溫度降低快，容易導(dǎo)致井口回壓上升。

2 井組高回壓負(fù)面影響

(1)生產(chǎn)現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)“跑、冒、滴、漏”等現(xiàn)象 當(dāng)油井井口回壓開始升高時(shí)，井口等連接部位及井場加溫設(shè)備的密封出現(xiàn)滲透的部位和滲透幾率逐漸增多。

(2)很多設(shè)備設(shè)施都超過壓力范圍運(yùn)行，造成使用壽命大大縮短 姬塬油田的部分油井回壓超過標(biāo)準(zhǔn)范圍時(shí)，有時(shí)回壓可以瞬間達(dá)到7～8MPa,但是單井油管線的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)壓力只為6MPa，井口的生產(chǎn)閥門和回壓閥門的設(shè)計(jì)壓力為4MPa，造成了壓力超標(biāo)運(yùn)行，我區(qū)部分井場安裝有自動(dòng)投球裝置，損壞數(shù)目也較多，同時(shí)由于井口回壓高，似的抽油機(jī)懸點(diǎn)的負(fù)荷逐漸增大，造成抽油桿的使用壽命大大減少，對電機(jī)和井口的生產(chǎn)輔助材料的消耗率不斷增加。

(3)被迫增加員工勞動(dòng)強(qiáng)度 油井回壓過高，造成了很多跑冒滴漏和生產(chǎn)材料能源損耗過大、掃線的頻次不斷增多，導(dǎo)致了應(yīng)急班必須定期實(shí)施加藥的操作方法來緩解回壓增高，這樣就不斷增加了員工更換各種材料、治漏、掃線降壓等一系列的工作量。

(4)生產(chǎn)現(xiàn)場的安全事故逐漸增多 通過安全崗提供的危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)，井口回壓過高使得井口附近泄漏點(diǎn)泄漏量增加，作業(yè)現(xiàn)場油氣濃度上升，尤其是10-20cm附近，如遇明火或靜電，例如熱洗車，接噴車發(fā)動(dòng)時(shí)，很容易引發(fā)油氣區(qū)火災(zāi)。

3 高回壓井組治理實(shí)施措施及效果

原油黏度過大、環(huán)境溫度太低、影響了原油產(chǎn)量，這些都是造成高回壓的原因。目前全區(qū)結(jié)合歷年冬防保溫實(shí)施方案，以降低井組回壓為重心，設(shè)備崗、油維崗、生產(chǎn)運(yùn)行崗，技術(shù)組結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況提出了部分高回壓井組治理措施。

①加熱降低原油黏度。在井組安裝立式水套加熱爐，利用其內(nèi)部采用螺旋扁管（蛇形盤管），換熱及提溫效果顯著的特點(diǎn)對管線進(jìn)行加溫，可以提高原油的溫度，從而降低原油的黏度，這種加熱方法可以很好地解決油井的高回壓現(xiàn)象，而且預(yù)期效果優(yōu)良，在井組安裝立式水套加熱爐可以有效地利用井組的伴生氣資源，還可以減少環(huán)境污染，從而降低了因?yàn)闅怏w在管道中產(chǎn)生的摩擦阻力，也降低了井組回壓。②套管口添加清蠟劑或安裝井口自動(dòng)加藥裝置。在極端地面的溫度區(qū)域采用定期掃線降低井組回壓，這一方式存在很多缺陷問題，想要徹底解決這一問題，可以在高回壓井組中安裝井口自動(dòng)加藥裝置，添加降回壓藥劑，并且根據(jù)每天的天氣氣溫變化改變每次加藥的濃度，達(dá)到降低井組回壓的效果，冬季比夏季的加藥質(zhì)量分?jǐn)?shù)要增加，可以減小原油的粘度，顯著降低井組回壓，使用清蠟劑降回壓可以產(chǎn)生增產(chǎn)效果。③井口安裝自力式調(diào)節(jié)閥。因溶氣原油黏度和凝點(diǎn)比脫氣原油低,即脫氣原油黏度更高，在對各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)的高回壓井組進(jìn)行物理加溫和化學(xué)清蠟降凝的同時(shí)，可以在井口安裝自力式調(diào)節(jié)閥，減少原油的流動(dòng)阻力，同時(shí)還能降低回壓。

4 關(guān)于高回壓井組回壓治理的結(jié)論與認(rèn)識

一是在選用降回壓裝置時(shí)應(yīng)該注意選用的加壓泵的各項(xiàng)參數(shù)（排量和最高工作的壓力）要與井組原油產(chǎn)量、回壓強(qiáng)度相匹配；二是加壓泵的安裝位置，應(yīng)該在井口的集油管線的匯管與管線的加溫裝置之間安裝加壓泵，避免油溫過高對正常使用往復(fù)泵的影響；三是數(shù)字化集成增壓撬裝置的運(yùn)用效果，不僅可以治理井組降回壓，還可以保證原油生產(chǎn)工作的安全系數(shù)，提高經(jīng)濟(jì)效率；四是在井組中安裝的油氣混輸泵可以有效降低計(jì)量站系統(tǒng)的回壓,從而降低單井的回壓。地面混輸泵是目前解決集輸系統(tǒng)回壓高的一種重要技術(shù)，同時(shí)還可以充分解決偏遠(yuǎn)區(qū)塊的集輸困難等一系列問題。