【摘 要】隨著油田開采時間的延長,油井結蠟現(xiàn)象日趨嚴重,結蠟井占生產井的比例逐漸增大。油井結蠟直接影響到生產,因此,正確地找出油井結蠟的規(guī)律,并建立起合理適用的清防蠟制度,就顯得十分必要。本文通過對油井結蠟的規(guī)律及主要影響因素詳細分析后,并針對油井結蠟的規(guī)律及主要因素,相應的提出了一種新的清防蠟手段----點滴熱水清蠟法,即將熱洗水以小流量不間斷注入井筒,并根據(jù)油井的相關生產參數(shù)合理控制注入水量,以達到熱洗水量與采出液量的動態(tài)平衡,從而確保在最大限度地降低熱洗對產量的影響的同時,提高熱洗質量以及達到油井結蠟的“防與清”的密切結合。同時增加泵的充滿程度,減少泵的磨損,延長檢泵周期。
【關鍵詞】動態(tài)平衡;點滴熱洗
引言
隨著油田開采時間的延長,油井的結蠟現(xiàn)象越來越嚴重,生產井中結蠟井的比例逐漸增加。油井結蠟直接影響到生產,因此,正確地找出油井結蠟的規(guī)律,并建立起合理適用的清防蠟制度,就顯得十分必要。
1、目前已成型的投入使用的清、防蠟方法
1.1、防蠟:
應用于實際生產中的防蠟方法主要有以下幾種:
1.1.1油管內襯和涂層防蠟;1.1.2化學防蠟;1.1.3磁防蠟;目前應用于生產中的主要防蠟措施是化學藥劑防蠟。
1.2、清蠟:
在含蠟原油的開采過程中,雖然有各種類型的防蠟方法,但油井仍然不可避免地存在蠟沉積的問題。因此,出現(xiàn)了各種清除蠟方法。目前,油井常用的清除蠟方法可分為兩種:根據(jù)除蠟原理分為機械除蠟和熱力除蠟。
目前某油田所采用的清、防蠟方法主要是:
1.2.1、針對二次井及擴邊井采用了化學加藥來防蠟,在清蠟上則沒有較好的做法。而采取的高壓蒸汽熱洗的方法一是不經濟;二是井多、車少,工作進度慢,效率低。
1.2.2、基礎井及一次井則主要采用普通熱水循環(huán)清蠟法,這種方法,主要是根據(jù)油井的結蠟周期而相應采取的清蠟方法,其弊端是被動清蠟。在蠟已形成后,再進行清蠟,往往會造成清蠟不徹底,久而久之,導致卡泵;如果周期過短,則會影響產量。
那么,有沒有一種既能防蠟,又能兼顧清蠟,既經濟又方便的清防蠟方法呢?而要找出清防蠟方法,就必須要了解油井的結蠟規(guī)律。
2、油井結蠟的一般規(guī)律
2.1、油井結蠟的過程
2.1.1、當溫度低于蠟點時,蠟以結晶形式從原油中沉淀出來;
2.1.2、溫度、壓力繼續(xù)下降,氣體析出,蠟沉淀和結晶生長形成蠟晶體;
2.1.3、蠟晶體沉積于管道和設備等的表面上。
2.2、影響結蠟的主要因素:
2.2.1析蠟與井溫的關系:根據(jù)結蠟井的統(tǒng)計資料,結蠟與井下溫度有著
直接的關系,目前,油井開始析蠟時,溫度一般在14-15℃,由于溫度低,原來溶解在石油中的蠟質便開始呈結晶狀析出,當遇到適宜的結晶中心時,便附著于管壁。
從結蠟深度與結蠟溫度曲線圖中可見,油井易結蠟段也基本上是溫度的最低值段,因此可以認為,析蠟的主要條件應取決于井溫。
2.2.2、析蠟與壓力的關系:
壓力和溶解油氣比對蠟的初始結晶溫度的影響
可以分析看出,在高于飽和壓力的壓力下,當壓力降低時原油不脫氣,并且蠟的初始結晶溫度隨著壓力降低而降低(B→A)。在壓力低于飽和壓力的條件下,原油中的氣體由于壓降而連續(xù)釋放。氣體分離和膨脹既降低了原油的溫度又降低了原油的溶解度,從而提高了蠟的初始結晶溫度(A→C)。
在采油過程中,原油從油層流到地面,壓力不斷降低。在井筒中,由于油流與井筒和地層之間的熱交換,油流溫度也降低。當壓力降低到飽和壓力時,就會有氣體,降低了原油對蠟的溶解能力,提高了初始結晶溫度,使氣體膨脹,產生吸熱過程,并且還降低了油流的溫度,從而加速了蠟晶的沉淀和沉積。
2.2.3、液流速度、管壁粗糙度及原油中含水的影響
生產實踐證明,高產井結蠟情況低于低產井。這是因為,在正常情況下,高產井具有高壓,低脫氣和低結蠟的初始結晶溫度;同時,液體流速大,流動期間井筒流體的熱損失小,因此液體流動在井筒中保留高溫高,蠟不易沉淀;另一方面,由于流速高,管壁的沖刷能力強,使蠟不易沉積在管壁上。,管材不同,結蠟量也不同。顯而易見的是,墻壁越平滑,越不容易沉積蠟。管壁的表面的潤濕性,對結蠟形成明顯影響。越強的表面親水性,越難以結蠟。
而油井含水率的上升,結蠟程度有所下降,其原因主要有:一是水的比熱容大于油,故含水率上升后可減少液流溫度的損失;二是含水率上升后,管壁易形成連續(xù)水膜,不利于蠟在管壁上沉積。
由結蠟的主要因素可以看出:影響結蠟的主要因素是溫度、流動壓力和液流流速。因此,根據(jù)結蠟機理以及現(xiàn)有的清防蠟手段,我們設想采取一種熱流體不間斷循環(huán)清防蠟法,即采用適量熱水不間斷注入井筒中。根據(jù)以上分析得到的油井結蠟深度一般在400-500米之間,如果根據(jù)油井的抽汲能力,將注入油套環(huán)空中的熱水的液面始終控制在400-500米之間,以此來確保結蠟井段的防蠟效果。
此種方法的幾種優(yōu)點:
一是能夠確保結蠟段的防蠟效果,同時對于井口至液面深度之間的井壁也起到清防蠟的效果。二是增加了井液溫度,提高了液流速度,從而對油井的沉沒度一段的結蠟起到了防與清兼顧的作用
幾處疑點的釋疑:
一是熱流體不間斷循環(huán)會導致含水增加,影響產量。
根據(jù)2018年A礦對油井所做的熱洗試驗情況,可以知道,任何生產狀況的油井在熱洗后的24小時,基本上都能恢復正常產量。即便是低產井,從熱洗后的跟蹤效果看,熱洗初期盡管含水上升,但井液也大幅度上升,從熱洗到恢復正常生產期間,總體產量基本未降因此,含水的波動對產量不會造成影響。
二是熱洗水由于流量小,壓力小、循環(huán)慢,根本起不到防蠟與清蠟的作用。
由于析蠟臨界溫度為15℃左右,易結蠟點的溫度一般為25℃左右,而熱洗水溫度一般都大于60℃,僅管從井口至動液面的油套環(huán)空段有熱量損失,但熱洗水與井液混合后,井液的平均溫度仍遠遠大于易結蠟溫度,因此,防蠟與清蠟的效果仍會很明顯。
3、存在問題:
3.1、由于不間斷循環(huán)熱洗在單位時間內總體耗水量大,容易造成中轉站二合一罐排空,因此必須合理制定單位時間內的單井熱洗水量,盡量達到熱洗與采出的動態(tài)平衡。
3.2、不間斷循環(huán)熱洗盡管不會造成產量的減少,但勢必會導致綜合含水的上升、影響了油田開發(fā)指標。
3.3、不間斷循環(huán)熱洗清、防蠟法盡管適用于各種井網的油井,但對于動液面小于300米的井,則其對于油井主要結蠟點處的清、防蠟效果就相對要弱些。
4、幾點認識
4.1、對于一直采用化學藥劑實現(xiàn)防蠟目的的二次井,如采用經濟實用的不間斷循環(huán)熱洗清、防蠟法則不失為一種有效手段。
4.2、合理的熱洗水量的制定,既可以達到油井清、防蠟的目的,又可以提高泵效,延長低產井的檢泵周期。
參考文獻:
[1]采油工程方案編寫規(guī)范.SY/T6081-94.石油工業(yè)出版社,1996
作者簡介:
賈洪遠,(1975-02-10),采油技師,2002年畢業(yè)于大慶職工大學企業(yè)管理專業(yè),現(xiàn)在大慶油田公司第四采油廠第四采油礦
(作者單位:大慶油田有限責任公司第四采油廠第四油礦)