提高电泵井清蜡效率暨刮蜡工具的改进论文_王海涛

大庆油田有限责任公司第六采油厂第三油矿

摘 要 在电泵井生产过程中,随着高含水原油的流动,原油中含的蜡逐渐在油管的管壁上沉积下来,随着时间的推移,使油管的内壁直径不断变小。造成油管内油流的阻力不断加大,使井口产液量下降,井口的油压也随着下降。这时如果不及时采取措施,有可能就会造成烧泵的事故的发生。电泵井刮蜡工作在其生产中非常重要,做好清蜡工作,减少结蜡对产量的影响,是保证电泵井正常生产的关键。而改进刮蜡工具,提高清蜡效率,必将在原油生产中发挥出更大的作用,创造出更多的经济效益。

关键词 电泵井 刮蜡 革新

电泵井在原油生产过程中,有一项重要的工作—刮蜡。刮蜡时为了防止电泵井油管内因结蜡造成的井径变小,电泵不能将井下液体顺畅地举升到地面。电泵井虽然产液量高、含水率高,结蜡程度小,但经过较长时间的生产后,油管内仍然会结蜡,如果不能及时刮掉,就会影响到电泵井的产液量,造成泵效低,同时影响到电泵井的使用寿命,造成电泵经常憋压、停机等,严重时会发生烧电泵的事故发生。

1、油管内蜡的形成和危害

电泵井结蜡是在原油生产过程中逐渐形成的。在电泵井生产时,原油从井底通过井筒流到地面工艺管线,随着温度的下降,原油中的蜡质不断析出,黏附在井筒内壁,导致井筒内径不断变小,油流阻力不断增加。

随着油流阻力不断加大,油气比上升,井口压力也随着下降。井口压力下降,地下和地面的压力差增大,根据电泵井的特性,使得泵的排量减少,井口产液量下降。结蜡严重时,蜡质堵塞井筒,电泵井憋压,就会有憋泵的情况出现,如果不及时采取措施,有可能就会造成烧泵事故的发生,造成油井停产。结腊将井筒管径变细或堵死,油井出油量减少或不出油,各种测试仪器无法下到井底,影响测试工作正常进行。为延长电泵井使用寿命,增加油井产量,保证测井顺利进行,电泵井必须经常清腊;同时,做好电泵井清蜡,也是保障电泵井正常生产的一项必不可少的工作。

2、正确做好清蜡工作,是保障电泵井生产的关键

2.1、在清蜡过程中,首先要掌握好每一口井的结蜡规律,制定出合理的清蜡周期,是保证电泵井正常生产的重要环节。每次清蜡过程要有较详细的记录。

由于每一口井的地质状况不同,原油含水、产液量等参数也不同,也就使每口井的结蜡周期、程度也完全不一样。如何正确了解每口井的结蜡程度,制定出合理的清蜡周期。首先要密切注意观察电泵井日常生产的各个参数变化如电流、油压、产量等。如发现电流增大、油压降低、产量下降,同时伴随着液面上升等,在排除没有其他地质因素和地面其它因素的影响,就可以判断可能是油管里结蜡了。如我们矿喇8-14电泵井,从它的生产数据中,我们看到他在几个月里,产液下降、液面上升、含水上升,分析认为:该井电泵的举升能力下降,是因为油管里产液量减小;而电流变化不大,说明电泵工作正常。因此判断是由于油管结蜡,而导致油管内油流阻力增大是产液量下降的主要原因。及时清蜡后,生产恢复正常。

其次就是在清蜡过程中,根据清蜡的难易程度,要仔细观察和判断结蜡的程度和蜡质的硬度,认真做好记录。

2.2、要严格执行好清蜡的安全操作规程,使清蜡过程安全、顺畅,清蜡又彻底,电泵工作正常。

在清蜡过程中,应做到:精力集中、平稳操作、慢起下、勤活动的原则。“遇阻莫强下,遇卡不硬拔,遇顶快快摇”,是我们的清蜡十五字方针。

刮蜡片下刮到预定深度后,一般要停20~30分钟,待把刮下的蜡喷的差不多了,再上起,以防止刮蜡片顶钻。刮蜡过程中一定要控制好生产闸门,看好油压表,因为油压的太小容易使电泵井发生过载或欠载停机。要定期检查和更换刮蜡片,以提高清蜡的成功率。

3、清腊方法

常见的清腊方法有热洗和使用刮蜡片两种方法。

3.1热洗清蜡

热洗主要是进行油井高温热水清洗。由于结蜡是在油温下降的过程中形成的,因此当有热水流过井筒时,结蜡会融溶并随热热水排出井口。热洗可以用于自喷井、电泵井、抽油机井。电泵井使用时,电泵电缆受耐高温能力限制,使用较少,且使用成本较高。以单井热洗为例,一般洗井时间约需5小时,使用热水锅炉提供热源,需启动热洗泵等设备,单井人工、材料、设备及产量损失带来的综合消耗达到1.5万元以上。但热洗清蜡的效果不稳定,往往清蜡效果不太理想,对产量有一定的影响。

3.2刮蜡片清腊

常见刮蜡工具主要是固定与旋转式刮蜡片。如果井下结蜡成分比较复杂、蜡质比较硬,对这种靠重力和惯性活动上下刮蜡的电泵井,具有一定的弊端,如刮蜡片变形、刮蜡效果差、刮蜡片下不去、工人的劳动强度较大等,而且清蜡成功率一般仅在40%左右。

4、清蜡工具的改进

4.1常规刮蜡片存在的问题

常规的刮蜡片,由于长度长、重量轻、直径小且易变形,遇到结蜡不太严重的井时,清蜡效果还比较理想。但遇到结蜡蜡质比较硬时,仅靠刮蜡片自身的重量,只能反复的通井,刮蜡片极易变形,造成刮蜡片失效。这样就使刮蜡效果变差或刮蜡失败,一旦遇到油管内径变小或油管变形还易发生井下落物等事故。例如,我们在电泵井L6-1638刮蜡时,由于该井结蜡严重,蜡质又硬。一开始刮蜡工具就下不去,需要人工一点一点来回压,工具才一点点往下送。我们连续压了三天才刮下30多米,工人的劳动强度非常大,刮了7天才刮到760米,完成该井的刮蜡任务。由此可见,常规的刮蜡工具对产液量大、产量高、结蜡少、蜡质软的电泵井具有一定的刮蜡效果,而对于产液量少、产量低、气量大、蜡点多、蜡质硬的电泵井刮蜡效果不好,对结蜡严重的井,大多数都无法刮通。为了提高刮蜡质量,增加产量,减少劳动强度,我认为有必要对现有的刮蜡工具进行革新和改进。

4.2刮蜡片的改进

我们根据电泵井结蜡的特点、特性,通过对刮蜡片的结构的研究,结合以往的现场刮蜡经验,首先制作了三组直径分别是:Ø45mm、Ø50mm、Ø55mm的上下活动组合式刮蜡片并加重,上井实验,发现效果不太明显。在此基础上我们又改进,制作一组上下活动直径Ø56mm且外径可调的刮蜡片,在多口电泵井上刮蜡实验。最后将固定转动式刮蜡工具革新为靠重力和惯性上下活动式刮蜡片,分别是直径48毫米和直径56毫米可调节直径的两种刮蜡片。对于结蜡少、蜡质软的电泵井可直接下直径56毫米的刮蜡片进行刮蜡就可以,而对于蜡点多、蜡质硬、结蜡严重的电泵井可以先下直径48毫米的刮蜡片进行刮蜡。等刮通后再下直径56毫米的刮蜡片进行刮蜡。

该活动式刮蜡工具主要有六个特点:

(1)缩短了工具的长度,避免脱断,增加有效刮蜡距离。

(2)增加了重量,加大刮蜡力度,强力突击死蜡、硬蜡。

(3)加大了直径,提高刮蜡成功率,避免重复下井。

(4)不易变形,外径可调,材质坚硬,牢固可靠。

(5)不易遇卡,刮蜡片是活动的,有一定的缓冲距离,减少井下落物概率。

(6)减少了员工的劳动强度,平均减少了每口井的刮蜡时间60%左右。

5、效益

推广前,我们用“活动式刮蜡片”在50多口电泵井上反复实验使用,刮蜡效果明显好于常规刮蜡工具,尤其是刮结蜡较严重的井。在使用中,明显减轻了劳动强度,提高了刮蜡成功率,刮蜡成功率由过去的40%提高到80%以上。更重要的是,它比以前刮蜡操作更方便,更安全了,使用也达到了“节能减排”、“降本增效”的目的。

电泵井人工刮蜡同热洗相比,每口井节约作业成本约1.3万多元,且刮蜡片可反复使用,投入很低。可见对机采井刮蜡片的研究,改进它的工作方式,提高它的使用效率,是很有必要的。能使这个老工具在今后的原油生产中发挥出更持久的生命力,发挥更大的作用。这种新式“活动式刮蜡片”若能在更大的范围推广使用,它的经济效益将更加明显。

论文作者:王海涛

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第18期

论文发表时间:2019/11/7

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