金連存 蔣茜 宋士芹 董淑娟 石貴章
【摘要】油井井筒清蠟是采油管理的一項(xiàng)重要的工作。目前我們常用的清蠟方式有三種:機(jī)械清蠟、熱力清蠟和化學(xué)清蠟。熱力清蠟成本較低,管理方便,效果直觀而成為采油管理常用的一種清蠟方式,因此在熱力清蠟中出現(xiàn)新的方法和途徑,將是我們采油管理的一大途徑進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】結(jié)蠟機(jī)理 熱力清蠟 小排量 熔蠟 排蠟 電流 效果
1 油井結(jié)蠟的危害
蠟在油層條件下通常以溶解態(tài)存在,然而在開采過(guò)程中,含蠟原油沿著油管上升。隨著壓力不斷降低,以及輕質(zhì)組分的不斷逸出和溫度的下降,原油中的蠟開始結(jié)晶逸出,并不斷沉積,最終導(dǎo)致油井產(chǎn)量下降,甚至造成停產(chǎn)。
2 熱力清蠟現(xiàn)狀
目前胡狀油田常用的熱力清蠟方式有四種:常規(guī)熱洗、循環(huán)熱洗機(jī)熱洗、蒸汽熱洗和目前推廣應(yīng)用的(小排量熱洗+活性劑)清蠟,而(小排量熱洗+活性劑)熱力清蠟,排水期短、減少油層污染、成本低,效果直觀而越來(lái)越成為采油管理最常用的一種清蠟方式。
3 常規(guī)熱洗與(小排量熱洗+活性劑)熱力清蠟的操作過(guò)程分析
設(shè)定某熱洗井參數(shù)如下:
Q理=36 m3/d,也就是1.5m3/h; Q實(shí)=12 m3/d,也就是0.53/h;
動(dòng)液面Y=1900m;
油層中深H=2100m;
油層中部壓力P=8-12MPa;
已知油套環(huán)空體積V環(huán)=0.0079m3/m,管柱內(nèi)體積V環(huán)=0.003m3/m;
故:1m3液體可以形成126m高水柱;油層中部可承受液柱1091米。3.1 常規(guī)熱洗
常規(guī)熱洗是將大量熱介質(zhì)用熱洗車注入油套環(huán)形空間,后經(jīng)抽油泵進(jìn)入油管,建立一個(gè)熱液循環(huán)。使井筒溫度升高,蠟逐漸熔化并伴隨熱洗介質(zhì)返出地面,從而完成對(duì)井筒中蠟的清理。
常規(guī)熱洗對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的技術(shù)要求是:入井液量不低于15m3,入井溫度不低于80℃,洗井時(shí)間不低于3小時(shí)。
常規(guī)熱洗過(guò)程分析
在第一階段,排量5m3/H的洗井熱液從套管進(jìn)入,在30分鐘內(nèi)迅速形成315米高的液柱,對(duì)動(dòng)液面以上的管柱進(jìn)行熱傳遞。凝結(jié)在管桿壁上的油蠟熔化,被抽吸出管柱,此時(shí)電動(dòng)機(jī)電流急劇上升。
第二階段,時(shí)間持續(xù)到60分鐘,形成630米高的液柱,壓力達(dá)到6.3MPa,其中大部分熱液經(jīng)過(guò)抽油泵進(jìn)入管柱內(nèi),少量熱液進(jìn)入油層。
第三階段,熱液持續(xù)供給1.5-2小時(shí),排量達(dá)到8-10m3/h,形成1134米高的液柱,大于油層中部壓力,進(jìn)入油層的液量加大。
常規(guī)熱洗中排量、溫度和時(shí)間三要素,在溫度不低于80℃的前提下,排量是第一位的,而時(shí)間則通過(guò)電流變化來(lái)掌握。按照常規(guī)入井液量23 m3、單井理論排量36 m3/d計(jì)算:
熱洗結(jié)束后,井筒至少滯留水量V留=
23-36/4=14m3。
顯而易見,這種劇烈的熱力作用的清蠟效果是顯著的,同時(shí)對(duì)油層的侵害也是顯著的,常規(guī)熱洗的液柱壓力作用很強(qiáng)。高液量油井油層由于壓力高,泵效較高,其抗侵害能力隨之增強(qiáng),對(duì)油層的侵害相對(duì)較小;低產(chǎn)低能井由于油層壓力低,泵效較低,因此對(duì)油層的侵害相對(duì)較大。
3.2 (小排量熱洗+活性劑)熱力清蠟
(小排量熱洗+活性劑)熱力清蠟是將熱介質(zhì)用罐車或鍋爐車打熱水(鍋爐車排量低)流,或打入油套環(huán)形空間,通過(guò)油管壁傳遞熱熔化蠟和后經(jīng)抽油泵進(jìn)入油管,通過(guò)抽油泵建立一個(gè)自身熱液循環(huán)。使井筒溫度升高,蠟逐漸熔化并伴隨熱洗介質(zhì)返出地面,從而完成對(duì)井筒中蠟的清理。
(小排量熱洗+活性劑)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的技術(shù)要求是:入井液量控制在:理論排量/小時(shí)*熱洗時(shí)間+(油層中部壓力/1.1*100-油層中深到動(dòng)液面的距離)*0.0079m3/m,入井溫度不低于80℃,低排量(控制在理論排量之內(nèi)),通過(guò)電流變化決定熱洗時(shí)間。
(小排量熱洗+活性劑)清蠟過(guò)程分析第一階段:油蠟塊軟化、松動(dòng)期
井口特征:電流一般稍微下降后緩慢上升,能達(dá)到洗前電流的120-130%,時(shí)間為30-60分鐘。
井筒分析:隨著入井液緩慢進(jìn)入井筒,熱液通過(guò)管壁作用在管柱上部的結(jié)蠟最致密井段,伴隨著抽油井上行,從管桿壁上熔化的蠟塊開始變軟松動(dòng),摩擦阻力增大,致使電流上升。
第二階段:油蠟塊熔化期
井口特征:電流一般上升后達(dá)到恒定值,時(shí)間為30-60分鐘。
井筒分析:入井熱液通過(guò)管壁作用在800米以上管柱后,伴生氣受熱力作用從原油中析出,由于氣體的膨脹和蠟塊熔化,致使部分蠟塊熔化過(guò)程中隨油管內(nèi)液體慢慢移動(dòng)。
第三階段:熔蠟排出期
井口特征:電流恒定后開始緩慢下降,能達(dá)到洗前電流的70-85%,時(shí)間為60-120分鐘。
井筒分析:蠟熔化后隨泵自身抽出液體,慢慢排出井筒,電流緩慢回落,直至完全排出,電流下降后恒定,灌水時(shí)間、灌水量達(dá)到井筒排出,必須達(dá)到800米管柱內(nèi)體積的1.2-1.5倍,即2.9-3.6m3。排量不大于1.5m3/h(理論排量),同時(shí)在水柱壓力不大于油層中部壓力的情況下可以適當(dāng)提高進(jìn)水量,目的是盡量抑制水柱壓力過(guò)大,避免入井液進(jìn)入油層對(duì)油層造成污染。
第四階段:電流跟蹤期
井口特征:核實(shí)液量、含水,掌握該井排水期,要求每4小時(shí)錄取一次電流,直至產(chǎn)狀穩(wěn)定,電流基于平穩(wěn)后,不在上升(至少在洗前以下),如果電流上升(洗前以上),說(shuō)明蠟熔化后未完全排出造成再次結(jié)蠟。
井筒分析:熱洗完后,入井液經(jīng)過(guò)泵自身抽汲作用把井筒剩余入井液,全部排出后,產(chǎn)狀恢復(fù)正常(一般均在24小時(shí)之內(nèi))。
4 (小排量熱洗+活性劑)的清蠟經(jīng)過(guò)
H X 7 - 2 9 7井的工作制度是4 4 * 4 . 8 * 3 . 5 * 1 6 8 7,正常產(chǎn)狀:11.3/1.4/87.5/1666。供液不足,該井正常電流22/18;日常熱洗周期為60天,該井油層中深1992米,油層中部壓力10.6Mpa,設(shè)計(jì)熱洗時(shí)間3小時(shí),要求入井液量控制在:理論排量/小時(shí)*灌水時(shí)間+(油層中部壓力/1.1*100-油層中深到動(dòng)液面的距離)*0.0079m3/m=36.8/24*3+(10.6/1.1*100-326)*0.0079=4.6+5=9.6 m3,故入井液控制在4.6-9.6 m3,入井溫度不低于80℃,低排量(控制在理論排量之內(nèi)),通過(guò)電流變化決定熱洗時(shí)間。
2012年5月27日下午13:00投加活性劑50公斤后接鍋爐車熱洗。50分鐘,電流上升,上行電流由24-28-31,下行電流由21-24。
14:30電流電流趨于穩(wěn)定,恒定在30/24左右。
16:00熱洗結(jié)束,電流恒定后開始緩慢下降,電流降到18/16。返出溫度55攝氏度左右,總用水量為6方。
通過(guò)每4小時(shí)錄取一次液量、含水、電流的資料跟蹤,該井排水期為16-20小時(shí)。
5 效果與評(píng)價(jià)
經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明:隨著油田開發(fā)進(jìn)入中后期,部分低產(chǎn)低能井地層壓力逐漸下降,熱洗介質(zhì)經(jīng)常漏失到油層,造成油層堵塞或油井含水突然升高,甚至造成熱洗后存在著較長(zhǎng)時(shí)間的“返水期”,因此常規(guī)熱洗方式不能滿足現(xiàn)階段采油管理的要求。我們立足于實(shí)踐,在自己逐步認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,改變了常規(guī)熱洗思路,有力地解決了低產(chǎn)低能井的日常維護(hù)。
中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量2013年5期