抽油井热洗清防蜡法的改进措施论文_赵春雨1,娄英波2,陈艳红3

抽油井热洗清防蜡法的改进措施论文_赵春雨1,娄英波2,陈艳红3

1大庆油田有限责任公司第七采油厂第三油矿728队;

2大庆油田有限责任公司第二采油厂第二作业区四区四队;

3大庆油田有限责任公司第二采油厂第二作业区四区四队

摘要:在原油开采过程中,随着温度、压力、流动速度等条件的变化,原油中溶解的蜡开始析出并沉积,出现了结蜡现象。目前清防蜡周期根据现场生产经验确定,参照油井压力、含气量、流量等执行,难以确定出合理的清蜡周期,也缺乏判断油井结蜡的有效手段。

关键词:抽油井;热洗;清防蜡法

引言:

在油田的开发过程中,由于原油普遍含蜡,因此随着原油生产的不断进行,油井结蜡在所难免,而且结蜡量随着油井产出液组成的变化而变化。油井中在抽油杆、抽油泵、油管等处结蜡,增大了抽油机的负荷,抽油泵的效率明显下降,导致油井产量大幅下降。蜡在油管上析出严重时,会堵塞油管,甚至油井停产。油田开发中,原油从油层流入井底,再从井底沿井筒举升到井口时,随着压力不断降低、轻质组分的不断逸出、温度的降低,破坏了石蜡在原油中的溶解平衡条件,降低了蜡在原油中的饱和溶解度,致使石蜡结晶析出。油温下降到原油析蜡点时,蜡晶开始在油流中或管壁上析出,并以此为中心开始形成固体三维网状结构,蜡晶呈薄片状或针状。

1 抽油井热洗清防蜡法有效性的影响因素

1.1 油井动液面

由于抽油井热洗清防蜡技术关键在于温度,而对温度影响最大的是油井动液面的深度。该因素严重影响着井温梯度的变化情况,动液面较低时井温梯度变化较小,利于石油中蜡的析出。这就说明动液面低的井蜡析出量高于动液面高的抽油井。此外,动液面深井会使得洗井液的热损失较为严重,不利于其温度的升高,降低清洗效果。

1.2 地层压力

地层压力会影响到热清洗时的原油产量。在压力泵的影响下井底的洗井液会产生一定的压力。当两个压力持平时,底层的清洗原油无法进入压力泵中,导致熔化的蜡无法排除,而影响原油的产量。其次,当地层压力较小时,会导致原油倒走,从而影响原油产量。同时清洗液的压入可能导致原油污染,影响原油质量。

1.3 洗井液温度及时间

抽油井中的蜡多在400米左右的位置,一般情况下清洗液在该位置温度升高需4小时左右时,其继续升温的速度较慢,大大影响了热洗工作的效率。在通常情况下,升温后的清洗时间需3 小时左右,这就导致清洗整体工作量极大,清洗的时间极长。

2 抽油井热洗清防蜡法存在的问题

2.1 清防蜡的成本高

首先,热洗清防蜡技术所需的清洗液总量极大,导致清洗的费用极高,对于清洗工作而言,清洗的成本会加大原油生产的成本。经计算单井清洗时清洗液的总需求量约在41立方米左右,其清洗费用约为5000元。原油生产中抽油井的上数量较多,这使得抽油井的年均清洗费用数额极其庞大。其次,热洗效果的持续时间不长,这就导致清洗频率大,清洗的费用逐渐增加。

2.2 防蜡效果较差

经上述影响因素分析,动液面深度与地层压力都会对清洗的效果产生极大影响,严重降低其清洗效果。经相关的调查显示,热洗防蜡技术所起到的效果是逐年递减的,且其效果的衰退速度逐渐加快。一般在一周之内其清洗效果下降到不足15%,由此可见,热洗清防蜡技术的防蜡效果较差。

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2.3 易污染油层、损害油井设备

在进行热清洗时,受地层压力与清洗液压力等因素影响,易出现洗井液反排现象造成油层污染。此外,清洗过程中易造成易出现洗井液渗漏、泄露等问题,导致油层遭到污染。

2.4 清洗时会导致油井减产

一方面,当地层压力小于或等于清洗液压力时,原油的产量会受到明显影响。无论是清洗油层无法排除还是清洗液倒排,都会导致原原油产量下降。另一方面,对于油伴气井田,热洗会影响井田的产气量。抽油井在经过热洗后,产气量会严重下降,恢复清洗前的产量大约需一周左右的时间。

2.5 清防蜡效果不理性

热洗清防蜡技术采用的介质是水,水的比热容较低,导致其温度变化幅度大。当其水到达清蜡面时,水的温度水会严重下降,且在该部位其升温速度较慢,大大降低降低清蜡效果。

2.6 清洗事故率高

首先,由于热洗效果不高导致其清洗的频率较大。而采用热洗技术时会对井下管柱进行加热,降低井下柱身的工作质量,提高其安全隐患。井身受热胀冷缩的影响会向上抬高,增加开采作业的安全隐患。其次热洗过程中,易对下部的阀门等部件造成损坏,从而加大采油作业安全。

3 抽油井热洗清防蜡法的改进措施

3.1 创新热洗清防蜡技术,降低应用费用

对于其成本费用高的问题,要从以下两方面进行解决:一是对清洗液的原料进行研究创新,降低其成本,提高使用效率。二是对技术进行创新,提高清洗效果,减少清洗频率,从而减少清洗费用。

3.2 结合其他防蜡技术,提高防蜡效果

当前抽油井的清防蜡技术有许多,技术人员应促进其与热洗技术整合使用,提高热洗清防蜡技术的应用效果。如利用微生物防蜡技术降低原油中蜡的析出数量,减缓蜡的析出速度,从而减少清洗的频率。其次,通过提高热洗技术自身的清防蜡效果。如热洗技术的原理上采用热力清防蜡技术时,可有效提高原有技术的应用效果。利用热力提升拉杆自身的温度,提高油的流速,降低蜡析出的速度。通过防蜡效果的增强,提高整体的清洗效果。

3.3 改进清洗设备,降低清洗伤害

针对原有设备存在的弊端,对设备进行相应的改良,降低清洗工具对抽油井自身设备的损害。首先,降低热洗技术应用时对原有管道的腐蚀性。其次,提高循环管下方的精准度,避免对底部阀门造成损害。

3.4 更新加热介质,提高清洗介质比热容

由于水的比热容较大,会降低清洗工作效率,这对产油的效率有着重大影响。技术人员应通过实验寻找比热容低的介质。如用氮替换水,形成热氮清蜡技术。一方面利于提高清洗的效率,减小对产油效率的影响。另一方面,氮是惰性气体,其对井管的腐蚀性较小,有助于提高工作的安全性。

结束语:

由于原油组成、地区差异,不同油田原油结蜡现象完全不同。蜡沉积减小了油井的流通面积,不仅增大了摩阻,而且蜡沉积层增大了油流至油井内壁的热阻,使总传热系数下降。因此研究蜡沉积的机理及沉积规律,不仅对油井运行制定合理的防蜡方案,而且能提供科学的清蜡方案,且能为研究管道低输量运行以及停输再启动提供理论依据。

参考文献:

[1]李永胜.油井防蜡技术分析[J].化工管理,2015,(14):127.

[2]李雪松,周远喆,徐剑,等.油井清洁防蜡技术研究与应用进展[J].天然气与石油,2017,(6):66-70.

论文作者:赵春雨1,娄英波2,陈艳红3

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/4/26

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