NH201 區(qū)塊清防蠟工藝研究及應(yīng)用

張 磊，王偉琳

（1.中國(guó)石化華東油氣分公司泰州采油廠，江蘇泰州 225300；2.勝利油田東勝精攻石油開(kāi)發(fā)集團(tuán)股份有限公司，山東東營(yíng) 257000）

NH201 區(qū)塊位于蘇北盆地溱潼凹陷西斜坡，屬于層狀邊水驅(qū)動(dòng)構(gòu)造-巖性復(fù)合油藏，開(kāi)采目的層主要是阜三段油藏Ⅲ、Ⅳ油組，是一個(gè)常規(guī)高孔高滲透淺層油藏［1］。NH201 區(qū)塊于2015 年11 月獲得商業(yè)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)三輪滾動(dòng)開(kāi)發(fā)，共部署注水井15口、采油井53 口，落實(shí)含油面積6.47 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量298×104t。地層原油密度0.797 g/cm3，地層原油黏度3.735 mPa·s，體積系數(shù)1.084 8，油氣比46，飽和壓力5.327 MPa。地面原油密度0.853 g/cm3，地面原油黏度12.23 mPa·s，凝固點(diǎn)32 ℃，初餾點(diǎn)108.8 ℃，屬于常規(guī)稀油。

生產(chǎn)至2018 年6 月，前期投產(chǎn)的油井陸續(xù)出現(xiàn)蠟卡現(xiàn)象，油井蠟卡后通過(guò)常規(guī)的熱洗方法解卡成功率低，導(dǎo)致檢泵。2018年共蠟卡8井次，嚴(yán)重影響了NH201 區(qū)塊的生產(chǎn)效率，增加了采油成本。如果僅通過(guò)常規(guī)熱洗的方式清蠟，不但工作量大，而且容易造成入井液污染地層［2-3］。為降低蠟卡頻次，保證NH201 區(qū)塊正常生產(chǎn)，從結(jié)蠟預(yù)防和蠟卡后治理方面開(kāi)展清防蠟工藝研究，并在應(yīng)用過(guò)程中逐漸完善，形成了適合NH201區(qū)塊的高效清防蠟工藝。

1 結(jié)蠟概況及原因分析

1.1 結(jié)蠟概況

NH201 區(qū)塊因蠟卡導(dǎo)致檢泵井主要出現(xiàn)在2018 年6 月至2019 年4 月期間，后期實(shí)施治理措施后，蠟卡檢泵井大幅度減少。對(duì)2018 年6 月至2019年4 月期間檢泵的13 口井結(jié)蠟情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，結(jié)蠟段集中在井口以下300～700 m 之間，蠟塊堵塞油管與抽油桿之間環(huán)空，導(dǎo)致抽油桿無(wú)法正?；顒?dòng)。結(jié)蠟段長(zhǎng)、導(dǎo)熱差，熱洗過(guò)程中蠟無(wú)法熔解，是導(dǎo)致檢泵的主要原因。

1.2 原因分析

一般認(rèn)為，影響結(jié)蠟的因素主要包括：石油的組分和溫度、原油中的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)、壓力和溶解氣、原油中的水和機(jī)械雜質(zhì)、液流速度、管桿表面粗糙度和表面性質(zhì)等［4-6］。通過(guò)NH201 區(qū)塊與蘇北工區(qū)已開(kāi)發(fā)阜三段油藏流體性質(zhì)對(duì)比表明，地面原油性質(zhì)差異不大，而油氣比和飽和壓力差異較大（見(jiàn)表1）。因此，分析認(rèn)為壓力和溶解氣是影響NH201結(jié)蠟的主要因素，在舉升過(guò)程中，當(dāng)油管內(nèi)的壓力低于飽和壓力時(shí)，溶解氣大量脫出，造成析蠟，同時(shí)，井口以下700 m井段溫度低于結(jié)蠟溫度。

表1 NH201區(qū)塊與蘇北阜三段油藏流體性質(zhì)對(duì)比

2 清防蠟工藝研究

為降低蠟卡頻次，保證NH201 區(qū)塊正常生產(chǎn)，從結(jié)蠟預(yù)警、結(jié)蠟預(yù)防和蠟卡處理3 個(gè)方面開(kāi)展研究，并在應(yīng)用過(guò)程中逐漸完善，形成了適合NH201區(qū)塊的高效清防蠟工藝。

2.1 結(jié)蠟預(yù)警

NH201 區(qū)塊油井投產(chǎn)初期建設(shè)了信息化采集系統(tǒng)，采集內(nèi)容主要包括：示功圖、電參（電壓、電流、功率）、出液溫度、回壓。采集頻率為：示功圖每半小時(shí)1 次，電參、出液溫度、回壓每分鐘1 次。信息化的建設(shè)為結(jié)蠟預(yù)警提供了條件，前期設(shè)置示功圖結(jié)蠟預(yù)警，但是在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)示功圖采集頻率不能滿(mǎn)足需要，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)信息化系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出，在出現(xiàn)蠟卡現(xiàn)象前，有10～20 min 的時(shí)間，功率上升，而油井不遇阻，為防止蠟卡產(chǎn)生的黃金期（見(jiàn)圖1）。為提高預(yù)警頻率，保證在黃金期內(nèi)采取有效措施，設(shè)置了示功圖（最大、最小載荷）和有功功率雙預(yù)警組合（見(jiàn)表2）。應(yīng)用實(shí)踐證明，結(jié)蠟預(yù)警發(fā)出報(bào)警后，及時(shí)通過(guò)遠(yuǎn)程調(diào)參的方式啟動(dòng)快抽可以有效地避免油井遇阻，在遇阻發(fā)生的初期調(diào)快沖次也可以有效地解卡（見(jiàn)圖2）。隨著發(fā)生蠟卡時(shí)間的延長(zhǎng)，快抽解卡的成功率逐漸降低。因此，設(shè)置合理的蠟卡預(yù)警值，快速預(yù)判蠟卡的發(fā)生，對(duì)于快速處置蠟卡具有重要意義。

圖2 NH201區(qū)塊典型井快抽處置示功圖對(duì)比

表2 NH201區(qū)塊示功圖和有功功率閾值設(shè)置

2.2 結(jié)蠟預(yù)防

2.2.1 熱洗清蠟

為減少入井液對(duì)地層的傷害，使用油井自循環(huán)洗井裝置進(jìn)行油井熱洗清蠟，該裝置由機(jī)車(chē)、殼體、加熱管、控制系統(tǒng)、進(jìn)液口、出液口組成。工作時(shí)，液體自進(jìn)液口進(jìn)入加熱管加熱，后由出口壓入油井。裝置可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)出口壓力、溫度自動(dòng)采集，及電加熱管的遠(yuǎn)程啟停和報(bào)警等功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，效率高，成本低，安全可靠，并能實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。在熱洗過(guò)程中，充分利用NH201 區(qū)塊平臺(tái)井開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)，將平臺(tái)所有井的產(chǎn)出液用于一口井的熱洗，提高熱洗速度。

2.2.2 加藥防蠟

油井加藥因其效果好、對(duì)產(chǎn)量影響小、低傷害等優(yōu)點(diǎn)，作為NH201 區(qū)塊防蠟的首選措施。在實(shí)驗(yàn)室優(yōu)選的水溶性清蠟劑的溶蠟速率為0.039 71 g/min。為充分發(fā)揮加藥效果，并結(jié)合NH201 區(qū)塊套管氣回收的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了平臺(tái)井密閉加清蠟劑裝置，并經(jīng)過(guò)兩次改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化加藥，提高了加藥質(zhì)量，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。改進(jìn)后的密閉加清蠟劑裝置利用1 臺(tái)計(jì)量泵實(shí)現(xiàn)清蠟劑和水分開(kāi)計(jì)量，同時(shí)井與井之間加藥實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。

2.3 蠟卡處置

當(dāng)蠟卡嚴(yán)重，通過(guò)調(diào)快沖次生產(chǎn)或熱洗均無(wú)法解卡時(shí)，會(huì)發(fā)生蠟卡躺井的問(wèn)題，以往只能通過(guò)檢泵的方式恢復(fù)生產(chǎn)。在NH201 區(qū)塊檢泵過(guò)程中，通過(guò)對(duì)蠟性質(zhì)的觀察以及探索試驗(yàn)，形成了相應(yīng)的蠟卡處置方法，該方法是利用提抽油桿的方式對(duì)油管內(nèi)進(jìn)行機(jī)械刮蠟，從而建立熱洗通道。此過(guò)程需要借助吊車(chē)等起重設(shè)備，具體實(shí)施步驟為，首先對(duì)蠟卡井進(jìn)行套管熱洗，無(wú)法解卡時(shí)，利用吊車(chē)或修井車(chē)等起重設(shè)備上下活動(dòng)抽油桿，以輔助建立熱水循環(huán)通道，達(dá)到逐步熔蠟的目的，提高解卡成功率［7］。

3 應(yīng)用效果

3.1 降低了蠟卡井次和平均處置時(shí)間

通過(guò)優(yōu)化加藥和自循環(huán)熱洗等預(yù)防措施，NH201 區(qū)塊油井結(jié)蠟問(wèn)題明顯緩解。油井蠟卡后處置方法由檢泵向快沖次強(qiáng)抽轉(zhuǎn)變，平均處置時(shí)間由2018年的4 d下降至2022年的3 h，年減少因結(jié)蠟造成的產(chǎn)量損失超300 t。2020年以來(lái)，無(wú)因結(jié)蠟導(dǎo)致的檢泵作業(yè)，截至2022 年底，NH201 區(qū)塊平均檢泵周期達(dá)到1 489 d。2018—2022年，NH201區(qū)塊結(jié)蠟及后續(xù)措施如表3所示。

表3 2018—2022年NH201區(qū)塊結(jié)蠟情況統(tǒng)計(jì)

3.2 降低了清防蠟成本

油井自循環(huán)洗井裝置的運(yùn)行費(fèi)用，僅為常規(guī)熱洗車(chē)費(fèi)用的10%，平均單井洗井費(fèi)用可以節(jié)約4 000元，按照平均每月5口井計(jì)算，僅此一項(xiàng)平均每年可節(jié)約費(fèi)用24×104元。

統(tǒng)計(jì)2019 年與2022 年清防蠟費(fèi)用，與2019 年比較，2022 年節(jié)約費(fèi)用45×104元（見(jiàn)表4）。其中預(yù)防性費(fèi)用包括藥劑和預(yù)防性洗井的費(fèi)用；自救費(fèi)用包括油井蠟卡后通過(guò)各種手段恢復(fù)生產(chǎn)的費(fèi)用；檢泵費(fèi)用指自救無(wú)效后檢泵發(fā)生的費(fèi)用。

表4 2019年與2022年清防蠟費(fèi)用對(duì)比 104元

4 結(jié)論

（1）針對(duì)NH201 區(qū)塊在舉升過(guò)程中脫氣引起的結(jié)蠟問(wèn)題，從結(jié)蠟預(yù)警、結(jié)蠟預(yù)防和蠟卡處置3個(gè)方面開(kāi)展研究，以油井信息化建設(shè)為依托，清防蠟工藝向信息化、自動(dòng)化轉(zhuǎn)變，提高了判斷的準(zhǔn)確率和處置的及時(shí)率。

（2）通過(guò)清防蠟技術(shù)的應(yīng)用和完善，有效緩解了NH201區(qū)塊因結(jié)蠟對(duì)生產(chǎn)的影響，年減少產(chǎn)量損失超過(guò)300 t，節(jié)約清防蠟費(fèi)用45×104元，延長(zhǎng)了檢泵周期。