周小東 于興才 宋忠利
摘要:油田進(jìn)入開發(fā)后期,由于地下虧空,地下能量得不到及時(shí)補(bǔ)充,地層壓力下降等諸多因素,油中的蠟就要析出沉積在油管和抽油桿上,造成油管內(nèi)環(huán)空面積不斷減小,抽油桿摩擦阻力不斷增加,從而導(dǎo)致抽油機(jī)的負(fù)荷不斷增大,造成油井堵塞、抽油桿斷脫等事故,嚴(yán)重影響油井生產(chǎn),因此對(duì)油井采取什么洗井方式進(jìn)行清蠟成了我們研究的主要問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:泵上洗井;感溫;封隔器;套壓閥
一、問(wèn)題的提出
目前,油田常用的清蠟裝置有自循環(huán)洗井(也叫自能洗井)、超導(dǎo)洗井、空心桿清蠟等,但是這些裝置的排量太小,不能及時(shí)把融化的蠟排出來(lái),易引起蠟卡、蠟堵而使油井停產(chǎn)。而且對(duì)于螺桿泵井、地層漏失井、易出砂井、深井,用普通清蠟車采用熱油、熱水洗井更是困難,不僅用液量大、占產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)、污染油層,而且清蠟效果極差,甚至有的井一洗就砂卡、蠟卡造成油井停產(chǎn);常規(guī)封割器配單流閥洗井,套壓無(wú)法錄取,液面無(wú)法顯示,油井一但停產(chǎn),封隔器無(wú)法解封,上修作業(yè)拔不動(dòng)油管。
二、改進(jìn)思路及方案實(shí)施
為了解決現(xiàn)有清蠟洗井裝置和清蠟方式存在的技術(shù)難題,我們開展了溫感清蠟洗井封隔器的研發(fā)工作,通過(guò)采用套壓閥和溫感封隔器組合,在抽油泵上部結(jié)蠟井段進(jìn)行洗井清蠟,來(lái)解決排量太小、地層漏失井、熱油熱水洗井易砂蠟卡等問(wèn)題。
套壓閥由下接頭、密封墊、液缸、活塞、彈簧、上接頭和中心管構(gòu)成。其作用原理是:當(dāng)套管壓力超過(guò)油管壓力一定數(shù)值時(shí),液缸在壓力差的作用下,克服彈簧的阻力,上滑,壓縮彈簧,露出油管與套管的連通孔;當(dāng)套管與油管的壓力差減小時(shí),液缸在彈簧力的作用下,下滑,關(guān)閉油管與套管的連通孔。
溫感清蠟洗井封隔器由接箍、溫感體、滑套、中心管、彈簧、傳力筒、擋圈、膠筒、絲圈構(gòu)成。其作用原理是:熱洗時(shí)溫感體受熱軸向膨脹,推動(dòng)滑套下行,壓縮彈簧并推動(dòng)傳力筒,傳力筒下行壓縮膠筒,膠筒徑向膨脹,封隔油管與套管形成的環(huán)形空間;熱洗結(jié)束后,溫度下降,溫感體收縮,滑套在彈簧和膠筒的共同作用下復(fù)位,解封油管與套管形成的環(huán)形空間。
溫感清蠟洗井封隔器下井程序:當(dāng)完井油管下至最后600或800m(根據(jù)結(jié)蠟深度確定)時(shí),下入溫感清蠟洗井裝置。其下入順序?yàn)椋悍煮w式溫感清蠟洗井裝置,先下溫感封隔器,再下套壓閥,一體式溫感清蠟洗井封隔器直接下入,外螺紋一端向下,然后繼續(xù)下完井油管。
溫感清蠟洗井封隔器工作原理:清蠟熱洗時(shí),熱洗液從環(huán)形空間注入,溫感清蠟洗井封隔器的封隔部件遇熱膨脹,封隔油管與套管的上、下環(huán)形空間。當(dāng)環(huán)形空間內(nèi)的壓力高于套壓閥的內(nèi)部壓力預(yù)定數(shù)值時(shí),套壓閥打開,露出連通油管與套管的閥孔,熱洗液從閥孔進(jìn)入油管上行,使油管上的蠟溶化或溶解。洗井結(jié)束時(shí),停止注入熱洗液,環(huán)形空間內(nèi)的壓力逐漸降低,當(dāng)環(huán)形空間內(nèi)的壓力接近套壓閥的內(nèi)部壓力時(shí),套壓閥關(guān)閉,覆蓋油管與套管的閥孔,溫感封隔器冷卻后收縮,封隔器座封解除,完成熱洗操作。熱洗時(shí),閥孔在溫感封隔器封隔后打開,并且熱洗結(jié)束時(shí),閥孔在溫感封隔器解封前關(guān)閉,這樣就有效避免了在封隔器解封后油管漏油現(xiàn)象的發(fā)生。
三、應(yīng)用效果
溫感清蠟洗井封隔器在港西油田先期試驗(yàn)8口井,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,溫感清蠟洗井封隔器具有不改變油井生產(chǎn)壓差、不影響油井產(chǎn)量、洗井后就能正常出油的特性;同時(shí),洗井液通過(guò)套壓閥直接進(jìn)入油管結(jié)蠟部位,清蠟更具徹底、蠟返出效果更佳,對(duì)于低能低產(chǎn)油井,洗井液不直接進(jìn)入地層,不會(huì)造成油層污染;對(duì)于出砂油井,消除了由于洗井,排量增大所造成的生產(chǎn)壓差突變,油井激動(dòng)出砂等問(wèn)題。從應(yīng)用至今免修油井18井次,年節(jié)約修井費(fèi)用90萬(wàn)元,節(jié)約洗井用油460噸,實(shí)現(xiàn)年累計(jì)創(chuàng)效242.7萬(wàn)元。溫感清蠟洗井封隔器洗井與常規(guī)洗井效果對(duì)比,如表1所示。
(一)經(jīng)濟(jì)效益
(1)洗井用油折算效益
年節(jié)約洗井用油成本=應(yīng)用井?dāng)?shù)×平均年洗井次數(shù)×平均熱洗用油×原油單價(jià)
=8×5.75×10×3000=138(萬(wàn)元)
(2)產(chǎn)量折算效益
年減少洗井占產(chǎn)增產(chǎn)=應(yīng)用井?dāng)?shù)×平均日產(chǎn)油量×平均熱洗占產(chǎn)天數(shù)×原油單價(jià)
=8×1.75×3.5×3000=14.7(萬(wàn)元)
(3)免修油井折算效益
節(jié)約修井費(fèi)用=應(yīng)用井×年平均減少砂埋躺井次數(shù)×修井費(fèi)用
=8×2.25×5=90(萬(wàn)元)
(二)社會(huì)效益
地層無(wú)漏失,洗井液用量少、占產(chǎn)時(shí)間短、不污染油層、清蠟效果好;不影響控放套管氣、測(cè)液面、錄取套壓資料等工作。
四、結(jié)論
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用形成了溫感清蠟洗井裝置產(chǎn)品;首創(chuàng)了分級(jí)溫感洗井工藝技術(shù)、實(shí)現(xiàn)了逐段封隔洗井目標(biāo),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外空白;消除了低能井洗井液侵入地層所造成的油層污染問(wèn)題;減少了設(shè)備和人工成本,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率,溫感洗井封隔器隨油田開采時(shí)間的不斷延長(zhǎng),更具很廣的推廣使用價(jià)值。