曹瑾(華北油田公司第一采油廠)
油井自動清蠟節(jié)能工藝實踐*
曹瑾(華北油田公司第一采油廠)
在油井生產(chǎn)管理過程中,為了達(dá)到有效清防蠟、節(jié)能、環(huán)保的目的,應(yīng)用帶有自動清蠟裝置、換向器的抽油管柱、桿柱組合,利用機(jī)械原理中的爬行理論,清除抽油桿上的積蠟。16口油井現(xiàn)場試驗表明,抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷平均下降13.45個百分點(diǎn),年節(jié)約清蠟劑11.3 t,年減少熱洗58井次,年節(jié)電5560 k W h,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益,為油井清防蠟提供了技術(shù)借鑒。
油井 自動清蠟 管、桿柱組合 節(jié)能
油井結(jié)蠟不僅影響產(chǎn)量、增加運(yùn)行設(shè)備耗能,嚴(yán)重的還造成蠟卡使油井停產(chǎn)。油井常用的清蠟方法[1]主要包括機(jī)械法、化學(xué)法、物理法以及這幾種方法的綜合措施。應(yīng)用有機(jī)溶劑進(jìn)行化學(xué)清蠟存在易燃易爆、用量大、加藥頻率高、作用時間短、污染環(huán)境等問題[2];固體防蠟技術(shù)現(xiàn)場施工簡單,一次性投放,但有效期僅8~12個月[3]。微生物清防蠟采用能運(yùn)移、代謝和繁殖的活體微生物分解原油中的石蠟組分,并將其轉(zhuǎn)化為生物表面活性劑等代謝產(chǎn)物,降低原油黏度,改善流動性,達(dá)到清防蠟的目的,但微生物最適生長溫度為50~65℃[4];付亞榮等人[5-6]提出了解決熱水洗井易傷害地層、排液時間長等問題,但往往因人、環(huán)境和條件等因素?zé)o法保證熱洗清蠟按計劃進(jìn)行。本文著眼于既能有效清防蠟,又能環(huán)保、節(jié)約能耗的技術(shù)思路,嘗試油井自動清蠟試驗,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
抽油井自動清蠟桿管柱由自動清蠟裝置、抽油桿、油管組成(圖1)。
將自動清蠟裝置的上換向短節(jié)安裝在井口或井口下第一根油管上,下?lián)Q向短節(jié)安裝在清蠟井段油管下部,自動刮蠟器安裝在清蠟井段的抽油桿上。
自動清蠟裝置運(yùn)動依據(jù)機(jī)械原理中的爬行理論,工作時兩端的步進(jìn)簧卡抱在抽油桿上,使步進(jìn)齒與抽油桿發(fā)生摩擦并同時清除抽油桿積蠟。當(dāng)換向齒的齒尖與抽油桿運(yùn)動方向相反時,自動刮蠟器隨抽油桿作單方向運(yùn)動,自動刮蠟器兩端刃口對油管進(jìn)行清蠟;當(dāng)換向齒的齒尖方向與抽油桿運(yùn)行方向相同時,自動刮蠟器靜止不動,此時抽油桿與自動刮蠟器的彈簧片做相對運(yùn)動,彈簧片對抽油桿進(jìn)行清蠟。當(dāng)自動刮蠟器運(yùn)行到換向短節(jié)時,將改變自動刮蠟器的運(yùn)行方向,實現(xiàn)自動刮蠟器對油管和抽油桿的往返清蠟。
帶有自動清蠟裝置的抽油管柱、桿柱組合包括:井下管柱組合和抽油桿柱組合。井下管柱結(jié)構(gòu)組合:自下而上順序連接有導(dǎo)錐、篩管、尾管、抽油泵泵筒、油管、自動清蠟裝置下?lián)Q向短節(jié)、油管、自動清蠟裝置上換向短節(jié)、油管。井下抽油桿結(jié)構(gòu)組合:自下而上順序連接有抽油泵柱塞、抽油桿、自動清蠟裝置倒入器、抽油桿。
管柱結(jié)構(gòu)組合:自下而上?73mm導(dǎo)錐×1850m+?73mm篩管×1830m+?73mm尾管×1810m+?38mm管泵×1800m+?73mm油管×800m+?93mm自動清蠟裝置下?lián)Q向器短節(jié)×799.5 m+?73mm油管×100m+?93mm自動清蠟裝置上換向器短節(jié)×99.5m+?73mm油管一直到井口;桿柱組合:自下而上?38mm管泵柱塞×1800m+?19mm抽油桿×1100m+?22mm抽油桿×800m+?25自動清蠟裝置倒入器×799.0m+?22mm抽油桿一直到井口。
結(jié)蠟井段為直井的抽油機(jī)井,上部25 mm抽油桿時,配套使用89mm加厚油管;依據(jù)油井結(jié)蠟井段確定上、下?lián)Q向器安裝位置;清蠟井段油管必須用專用通井規(guī)通井。
現(xiàn)場應(yīng)用抽油井桿管柱自動清蠟裝置16口井,抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷平均下降13.45個百分點(diǎn),年節(jié)約清蠟劑11.3t,年減少熱洗井次58井次,年節(jié)電5560k W h。表1列舉了8口油井應(yīng)用前后抽油機(jī)最大載荷情況。
表18 口油井應(yīng)用自動清蠟裝置前后抽油機(jī)最大載荷
典型井例:M 48井,含蠟21.6%,凝固點(diǎn)38℃。未使用自動清蠟裝置采用的管柱組合:?62mm絲堵×1843.57m+?73mm篩管×1824.05 m+?44 mm管泵×1805.74 m+?73mm油管×1800m。油井日常清蠟維護(hù)依靠熱洗、加藥方式。年需要費(fèi)用3.5萬元。
2008年1月開始使用帶有自動清蠟裝置的抽油管柱、桿柱組合后,油井不加藥、不熱洗。
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10.3969/j.issn.2095-1493.2012.04.007
曹瑾,2004年畢業(yè)于天津科技大學(xué),工程師,從事油氣田開發(fā)技術(shù)研究與應(yīng)用工作,E-mail:cy1_cjin@petrochina.com.cn,地址:河北省任丘市華北油田第一采油廠工程技術(shù)研究所,062552。
*國家實用新型專利“帶有自動清蠟裝置的抽油管柱和桿柱”(專利號:201120530912.1)
2012-01-02)