何東輝 王運鋒 岳玉剛 高獻余 魏新建
摘要:古城油田開發(fā)類型多,區(qū)域油層含蠟量高,油井的清防蠟工作對區(qū)塊穩(wěn)產(chǎn)起著重要作用。本文結(jié)合不同區(qū)塊原油性質(zhì)、生產(chǎn)特征等,對不同的清蠟方式適應(yīng)性進行分析總結(jié),達到改善、提高的目的。
關(guān)鍵詞:結(jié)蠟;清防蠟;技術(shù)特點
1.基本狀況
1.1油藏基本狀況
古城油田位于泌陽凹陷北部斜坡帶西部,地質(zhì)儲量1967×104噸,其中常采區(qū)塊含油面積6km2,動用儲量1444.96×104噸,平均含蠟量17.8%-48.62%,按照含蠟量分類,均屬于高含蠟原油。其中畢店區(qū)塊原油凝固點30-48℃,含蠟量在10.28%~48.62%之間,為特高含蠟原油。
1.2開發(fā)現(xiàn)狀分析
截止2017年11月,古城油田常采單元平均采出程度16.5%,可采儲量采出程度79%,已進入高采出程度階段。目前投入開發(fā)油井233口,日均開井148口,核實產(chǎn)液2309噸/天,日產(chǎn)油186噸/天,綜合含水91.9%,日注水2129m3,注采比0.93,已進入高含水開發(fā)階段。
2.油井結(jié)蠟機理分析
2.1油井結(jié)蠟機理分析
油井在生產(chǎn)過程中,產(chǎn)出液在提升過程中壓力、溫度降低,由于氣相的析出,液相組分發(fā)生變化,固體蠟析出。含16個以上碳原子的正烷烴稱為石蠟,原油中的蠟是指正烷烴及某些帶有極性集團的化合物凝固,并吸附了瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、極性物和重?zé)N。油井結(jié)蠟的過程包括蠟晶的析出、生長、沉積三個階段。油井結(jié)蠟后由于析蠟的沉積與聚集會堵塞油層,增加了油流阻力,使油井減產(chǎn),影響油井開發(fā)效果,嚴重時會造成設(shè)備磨損、負荷增大,能耗升高,甚至造成油井停產(chǎn)。
2.2影響油井結(jié)蠟的主要因素
原油中的含蠟量越高,蠟分子的碳原子個數(shù)越多,油井生產(chǎn)時結(jié)蠟越嚴重;原油中的重質(zhì)成分越多,析蠟溫度越高,油井越容易結(jié)蠟;油井產(chǎn)出液溫度高于原油析蠟點,結(jié)蠟現(xiàn)象將減緩,油井在生產(chǎn)時,產(chǎn)出液在提升過程中,溫度降低到析蠟點,出現(xiàn)結(jié)蠟,所以在實際中距井口下400-500米處結(jié)蠟最為嚴重;原油中的機械雜質(zhì)和水對油井結(jié)蠟影響較為嚴重,隨著油井含水上升,在油管璧上形成水膜,析出的蠟不易沉積在油管壁上,當(dāng)含水大于70%時,產(chǎn)生水包油乳化物蠟被水包住,結(jié)蠟現(xiàn)象減緩;流速和管壁特征對結(jié)蠟影響較大,隨著流速得升高,結(jié)蠟量隨著增高,當(dāng)流速達到臨界流速以后,結(jié)蠟減緩,這主要是達到臨界流速后,產(chǎn)出液的沖刷作用增強,析出的蠟不易沉積,降低了結(jié)蠟速度。
3、目前清蠟方式分析
3.1.熱洗清蠟
技術(shù)特點:利用泵車采用高溫大排量熱洗的方式來清洗井筒沉積的結(jié)蠟體,結(jié)蠟體隨著油井產(chǎn)出液經(jīng)油管排出。
應(yīng)用范圍:油層壓力高、凝固點高、結(jié)蠟嚴重,清蠟周期短的油井。
優(yōu)點:清蠟液排量較大、能夠清除大部分井筒結(jié)蠟;清蠟方式簡單,成本低;排蠟?zāi)芰?,不易造成油井光桿卡。缺點:無法避免清蠟液對油層的污染,導(dǎo)致排水期延長。
古城油田泌124區(qū)、泌123泌后續(xù)聚驅(qū)及泌125聚驅(qū)目前地層壓力保持水平92%,單井平均產(chǎn)液11.9噸/天。為了提高清蠟效果,將清蠟井按照液量、油量、含水分別進行分類,結(jié)合歷史產(chǎn)狀制定清蠟周期,在清蠟過程中做到清蠟液原始溫度高于70℃、出口溫度高于95℃、清蠟時間不低于90分鐘的三“控制”原則,清蠟周期選擇在60-90天之間。2018年實施熱洗清蠟其123井次,實施清蠟后油井載荷由平均17.5KN下降至12.7KN,清蠟后單井產(chǎn)液由平均的9.6噸/天上升至11.8噸/天,清蠟效果較為明顯。
3.2.超導(dǎo)循環(huán)清蠟
技術(shù)特點:利用油井產(chǎn)出液,通過移動鍋爐對油井產(chǎn)出液循環(huán)加熱沖洗的方式來融化井筒內(nèi)已集聚的石蠟,待清蠟結(jié)束后已經(jīng)溶解的石蠟隨產(chǎn)出液排出。
應(yīng)用范圍:結(jié)蠟不嚴重,地層能量高,單井產(chǎn)液量大于10噸/天,能形成清蠟循環(huán),對油層配物性要求較高的油井。
優(yōu)點:較好的保護油層,外來液污染地層程度小。缺點:低液量油井無法使用,清蠟過程中蠟不能及時排除。
2018年在泌124區(qū)、泌123區(qū)邊部實施超導(dǎo)清蠟4井次,有效1井次,清蠟有效率25%,措施效果差。其中古3405井實施前日產(chǎn)液35.6噸/天,沉沒度762米,清蠟時雖然循環(huán)泵出口溫度達到85℃,但出口溫度僅由36℃上升至43℃,清蠟液溫度上升幅度低,達不到融蠟的預(yù)期效果。超導(dǎo)清蠟在油井產(chǎn)液量、沉沒度過高的油井清蠟效果差,實施局限性大。
3.3.雙空心抽油桿熱水循環(huán)清蠟
技術(shù)特點:利用空氣能或低壓鍋爐對循環(huán)水加熱,在循環(huán)泵驅(qū)動下井內(nèi)通道流至雙空心抽油桿的底端,再返至雙空心抽油桿的外通道對井筒原油進行加熱。
應(yīng)用范圍:油井產(chǎn)液低、含水低、結(jié)蠟嚴重,清蠟周期短的高含蠟油井。
優(yōu)點:水溫穩(wěn)定可調(diào),可根據(jù)不同油井調(diào)整水循環(huán)溫度。缺點:空心桿下入深度全部為800米左右,熱損失大,能耗高。
利用空氣能的溫度可調(diào)以特性,按照清蠟周期對井筒進行短期提溫,規(guī)定油井正常生產(chǎn)時井口出液溫度必須控制在40℃以上,夏季清蠟時調(diào)整空氣能出口溫度至85℃,冬季70℃持續(xù)5天,達到清蠟徹底的目的。2018年實施36井次,全年出現(xiàn)因結(jié)蠟造成蠟卡油井3井次,清蠟有效率91.7%,清蠟效果較好;
3.4、井下電加熱清蠟
分為抽油桿電加熱和油管電加熱兩種,通過在空心抽油桿或油管外下入電加熱絲,利用井下電纜對加熱絲供電,對油井產(chǎn)出液加熱,達到清蠟?zāi)康摹?/p>
應(yīng)用范圍:油井產(chǎn)液低、含水低、結(jié)蠟嚴重,清蠟周期短的高含蠟油井。
優(yōu)點:加熱速度快,井口井底可保持溫度一致,能夠更好的加熱深井原油。缺點:維修成本高,能耗高。
畢店高含蠟區(qū)塊含蠟量高,根據(jù)油井載荷和電機電流,實施動態(tài)清蠟。當(dāng)油井載荷大于正常值120%時,對清蠟設(shè)備供電48-36小時,油井載荷恢復(fù)后停止供電,保證油井載荷在正常區(qū)間運行,對特殊井采取復(fù)合清蠟方法,確保清蠟效果。如泌377井2009年投產(chǎn)生產(chǎn)Ⅱ10層,該井采用井下電加熱保溫工藝,自2017年以來嘗試熱洗與電加熱清蠟相結(jié)合后,延長了油井清蠟周期,目前常規(guī)電加熱清蠟周期30天左右,熱洗清蠟間隔5個月。電加熱清蠟不會出現(xiàn)排水期,保證了油井產(chǎn)能的發(fā)揮。
3.5.化學(xué)清蠟
常用的化學(xué)清蠟可分為:油基清蠟劑、水基清蠟劑。
技術(shù)特點:油基清蠟劑是利用化學(xué)溶劑來改變結(jié)蠟體的組合狀況,使晶體石蠟處于分散、溶解狀態(tài)后隨產(chǎn)出液排出,達到清蠟?zāi)康?。但通常使用的溶劑毒性大,易燃、易爆、易被原油稀釋,使其?yīng)用受到限制。
水基清蠟劑是以水為分散介質(zhì),利用表面活性劑的物理、化學(xué)性質(zhì),使結(jié)蠟表面反轉(zhuǎn)為親水表面,有利于蠟的脫落,達到清蠟?zāi)康摹?/p>
應(yīng)用范圍:油基清蠟劑適用于含水較低油井,可用于井筒結(jié)蠟中后期清蠟,水機清蠟劑使用于含水較高油井的井筒結(jié)蠟前期防蠟。
油基清蠟劑優(yōu)點:對原油適應(yīng)性強,見效快。缺點:毒性大,易燃、易爆、易被原油稀釋。水基清蠟劑優(yōu)點:保護油層,使用安全。缺點:對原油針對性強,見效慢。
對含水大于90%的油井實施化學(xué)防蠟與常規(guī)清蠟相結(jié)合,生產(chǎn)時從套管加熱清蠟劑,利用稠油泵的抽汲作用,達到清蠟劑與產(chǎn)出液相融合,改成產(chǎn)出液化學(xué)組分,達到防蠟的目的。2018年在高含水油井清蠟的同時,對油井加清蠟劑實施防蠟,加注清蠟劑后油井產(chǎn)液基本在一個恒定區(qū)間之內(nèi)波動,抽油機載荷穩(wěn)定,說明清蠟劑對油井起到了防蠟的目的,穩(wěn)定了油井產(chǎn)能,延長了清蠟周期。
4、結(jié)論與認識
古城油田油田開發(fā)后期,綜合含水上升,儲層結(jié)構(gòu)、油層物性等相對復(fù)雜,根據(jù)地層壓力、油層產(chǎn)液狀況及結(jié)蠟規(guī)律,使用合理的清蠟方式及清蠟周期,能有效恢復(fù)油井產(chǎn)能。
作者簡介:何東輝(1978.5)男,河南南陽人,河南油田分公司采油二廠古城油田服務(wù)三隊副隊長,長期從事油田開發(fā)與管理工作。
(作者單位:河南油田分公司采油二廠古城油田管理器)