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        淺談不間斷熱洗循環(huán)法在油田開發(fā)中的應(yīng)用

        2019-09-10 07:22:44賈洪遠(yuǎn)
        關(guān)鍵詞:清防防蠟結(jié)蠟

        【摘 要】隨著油田開采時(shí)間的延長(zhǎng),油井結(jié)蠟現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,結(jié)蠟井占生產(chǎn)井的比例逐漸增大。油井結(jié)蠟直接影響到生產(chǎn),因此,正確地找出油井結(jié)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(guò)對(duì)油井結(jié)蠟的規(guī)律及主要影響因素詳細(xì)分析后,并針對(duì)油井結(jié)蠟的規(guī)律及主要因素,相應(yīng)的提出了一種新的清防蠟手段----點(diǎn)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(guān)生產(chǎn)參數(shù)合理控制注入水量,以達(dá)到熱洗水量與采出液量的動(dòng)態(tài)平衡,從而確保在最大限度地降低熱洗對(duì)產(chǎn)量的影響的同時(shí),提高熱洗質(zhì)量以及達(dá)到油井結(jié)蠟的“防與清”的密切結(jié)合。同時(shí)增加泵的充滿程度,減少泵的磨損,延長(zhǎng)檢泵周期。

        【關(guān)鍵詞】動(dòng)態(tài)平衡;點(diǎn)滴熱洗

        引言

        隨著油田開采時(shí)間的延長(zhǎng),油井的結(jié)蠟現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重,生產(chǎn)井中結(jié)蠟井的比例逐漸增加。油井結(jié)蠟直接影響到生產(chǎn),因此,正確地找出油井結(jié)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(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中的防蠟方法主要有以下幾種:

        1.1.1油管內(nèi)襯和涂層防蠟;1.1.2化學(xué)防蠟;1.1.3磁防蠟;目前應(yīng)用于生產(chǎn)中的主要防蠟措施是化學(xué)藥劑防蠟。

        1.2、清蠟:

        在含蠟原油的開采過(guò)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(jī)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(duì)二次井及擴(kuò)邊井采用了化學(xué)加藥來(lái)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(jīng)濟(jì);二是井多、車少,工作進(jìn)度慢,效率低。

        1.2.2、基礎(chǔ)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(jié)蠟周期而相應(yīng)采取的清蠟方法,其弊端是被動(dòng)清蠟。在蠟已形成后,再進(jìn)行清蠟,往往會(huì)造成清蠟不徹底,久而久之,導(dǎo)致卡泵;如果周期過(guò)短,則會(huì)影響產(chǎn)量。

        那么,有沒有一種既能防蠟,又能兼顧清蠟,既經(jīng)濟(jì)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(jié)蠟規(guī)律。

        2、油井結(jié)蠟的一般規(guī)律

        2.1、油井結(jié)蠟的過(guò)程

        2.1.1、當(dāng)溫度低于蠟點(diǎn)時(shí),蠟以結(jié)晶形式從原油中沉淀出來(lái);

        2.1.2、溫度、壓力繼續(xù)下降,氣體析出,蠟沉淀和結(jié)晶生長(zhǎng)形成蠟晶體;

        2.1.3、蠟晶體沉積于管道和設(shè)備等的表面上。

        2.2、影響結(jié)蠟的主要因素:

        2.2.1析蠟與井溫的關(guān)系:根據(jù)結(jié)蠟井的統(tǒng)計(jì)資料,結(jié)蠟與井下溫度有著

        直接的關(guān)系,目前,油井開始析蠟時(shí),溫度一般在14-15℃,由于溫度低,原來(lái)溶解在石油中的蠟質(zhì)便開始呈結(jié)晶狀析出,當(dāng)遇到適宜的結(jié)晶中心時(shí),便附著于管壁。

        從結(jié)蠟深度與結(jié)蠟溫度曲線圖中可見,油井易結(jié)蠟段也基本上是溫度的最低值段,因此可以認(rèn)為,析蠟的主要條件應(yīng)取決于井溫。

        2.2.2、析蠟與壓力的關(guān)系:

        壓力和溶解油氣比對(duì)蠟的初始結(jié)晶溫度的影響

        可以分析看出,在高于飽和壓力的壓力下,當(dāng)壓力降低時(shí)原油不脫氣,并且蠟的初始結(jié)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(jié)晶溫度(A→C)。

        在采油過(guò)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(dāng)壓力降低到飽和壓力時(shí),就會(huì)有氣體,降低了原油對(duì)蠟的溶解能力,提高了初始結(jié)晶溫度,使氣體膨脹,產(chǎn)生吸熱過(guò)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(chǎn)實(shí)踐證明,高產(chǎn)井結(jié)蠟情況低于低產(chǎn)井。這是因?yàn)?,在正常情況下,高產(chǎn)井具有高壓,低脫氣和低結(jié)蠟的初始結(jié)晶溫度;同時(shí),液體流速大,流動(dòng)期間井筒流體的熱損失小,因此液體流動(dòng)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(qiáng),使蠟不易沉積在管壁上。,管材不同,結(jié)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(rùn)濕性,對(duì)結(jié)蠟形成明顯影響。越強(qiáng)的表面親水性,越難以結(jié)蠟。

        而油井含水率的上升,結(jié)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(jié)蠟的主要因素可以看出:影響結(jié)蠟的主要因素是溫度、流動(dòng)壓力和液流流速。因此,根據(jù)結(jié)蠟機(jī)理以及現(xiàn)有的清防蠟手段,我們?cè)O(shè)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(jié)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(lái)確保結(jié)蠟井段的防蠟效果。

        此種方法的幾種優(yōu)點(diǎn):

        一是能夠確保結(jié)蠟段的防蠟效果,同時(shí)對(duì)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(duì)油井的沉沒度一段的結(jié)蠟起到了防與清兼顧的作用

        幾處疑點(diǎn)的釋疑:

        一是熱流體不間斷循環(huán)會(huì)導(dǎo)致含水增加,影響產(chǎn)量。

        根據(jù)2018年A礦對(duì)油井所做的熱洗試驗(yàn)情況,可以知道,任何生產(chǎn)狀況的油井在熱洗后的24小時(shí),基本上都能恢復(fù)正常產(chǎn)量。即便是低產(chǎn)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(fù)正常生產(chǎn)期間,總體產(chǎn)量基本未降因此,含水的波動(dòng)對(duì)產(chǎn)量不會(huì)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(jié)蠟點(diǎn)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(dòng)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(yuǎn)遠(yuǎn)大于易結(jié)蠟溫度,因此,防蠟與清蠟的效果仍會(huì)很明顯。

        3、存在問題:

        3.1、由于不間斷循環(huán)熱洗在單位時(shí)間內(nèi)總體耗水量大,容易造成中轉(zhuǎn)站二合一罐排空,因此必須合理制定單位時(shí)間內(nèi)的單井熱洗水量,盡量達(dá)到熱洗與采出的動(dòng)態(tài)平衡。

        3.2、不間斷循環(huán)熱洗盡管不會(huì)造成產(chǎn)量的減少,但勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致綜合含水的上升、影響了油田開發(fā)指標(biāo)。

        3.3、不間斷循環(huán)熱洗清、防蠟法盡管適用于各種井網(wǎng)的油井,但對(duì)于動(dòng)液面小于300米的井,則其對(duì)于油井主要結(jié)蠟點(diǎn)處的清、防蠟效果就相對(duì)要弱些。

        4、幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

        4.1、對(duì)于一直采用化學(xué)藥劑實(shí)現(xiàn)防蠟?zāi)康牡亩尉?,如采用?jīng)濟(jì)實(shí)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(dá)到油井清、防蠟的目的,又可以提高泵效,延長(zhǎng)低產(chǎn)井的檢泵周期。

        參考文獻(xiàn):

        [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(jiǎn)介:

        賈洪遠(yuǎn),(1975-02-10),采油技師,2002年畢業(yè)于大慶職工大學(xué)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(zé)任公司第四采油廠第四油礦)

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