肖 娟 汪 忠 朱亞昆 付國艷 王春梅 侯光宗
(1.華北油田第一采油廠,河北任丘 062550;2.華北油田二連分公司,內蒙古錫林浩特 026000;3.華北油田第四采油廠,河北廊坊 065000)
別古莊油田原油含蠟量較高,隨著油田開發(fā)進入中后期,地層能量下降,油井極易結蠟[1],而油井結蠟是造成油井生產不正常的主要的原因之一,所以油井的清防蠟工作至關重要,圍繞清防蠟這個中心,主要按照“兩線一定”法在摸索油井熱洗周期、推廣伴熱水洗井、深化化防加藥、應用尼龍刮蠟桿和電熱桿精細管理上做了一些探索,在確保油井正常生產的前提下,清防蠟工作成效顯著。
原油從井底向井口上升時,壓力不斷下降,當壓力降到溶解氣的飽和壓力后,溶解在原油中的氣體開始揮發(fā),且隨著壓力的下降,揮發(fā)出的氣體越來越多,揮發(fā)出氣體的體積隨壓力下降不斷膨脹。這種氣體揮發(fā)和膨脹過程都是吸熱的過程,因而引起原油溫度下降結蠟[2]。
油井結蠟主要集中在油管內壁、抽油桿以及動液面以下油管外壁、套管內壁4 個部分[3]。洗井過程中熱量一部分傳遞給油管,進而傳遞給油管內的液體,另一部分傳遞給套管內壁,再從套管內壁傳遞到套管外壁,最終進入地層[4]。在洗井的過程當中,如果熱洗介質的溫度達到蠟的熔點,蠟會逐漸融化,隨熱洗介質返出地面,反之蠟則無法清除。
為進一步監(jiān)測熱洗過程中井溫的變化情況,摸索合理的熱洗參數?,F場測取別古莊油田的京616 井、京254 井井溫梯度進行實驗。
京254 井井溫由井底到井口呈線性降低,平均降幅為2.8℃/100m。其中600m 井段井溫已經達到該井原油的凝固點溫度36℃。依據相關文獻表明,原油析蠟點與原油凝固點溫度近似,隨著溫度的繼續(xù)降低,蠟晶體逐步析出,因而判斷100 ~600m 為該井的結蠟井段。從洗井過程中測取井溫梯度的數據和曲線可以看出,由井口到600m 井段井溫呈現遞減趨勢。尤其100 ~300m 井段井溫變化較快,400 ~600m 井段井溫已經降到該井原油凝固點以下,因而在實際熱洗的過程中,隨著溫度的升高,100 ~300m 井段能夠較好地達到清蠟的目的,而400 ~600m 井段達不到清蠟的目的。
京616 井井溫由井底到井口呈線性降低,平均降幅為2.5℃/100m。其中300m 井段井溫已經達到該井原油的凝固點溫度35℃,依據相關文獻表明原油析蠟點與原油凝固點溫度近似,隨著溫度的繼續(xù)降低,蠟晶體逐步析出,因而判斷100 ~300m 為該井的結蠟井段。從洗井過程中測取井溫梯度的數據和曲線可以看出,由井口到500m 井段井溫呈現遞減趨勢。尤其100 ~300m 井段井溫變化較快,在實際熱洗的過程中,隨著溫度的升高,100 ~400m 井段能夠較好地達到清蠟的目的,而400 ~500m 井段相對較差。
京254 井溫降幅為平均2.8℃/100m,京616 井溫降幅為平均2.5 ℃/100m,京254 井溫降幅較京616 井快。根據實際作業(yè)起管發(fā)現京254 井結蠟也較京616 井嚴重,因而判定油井結蠟情況和井溫降幅的快慢有直接原因。
經實測液面數據發(fā)現井下600m 左右為京254 井液面位置,上部無液體油套環(huán)形空間溫度下降迅速,而井下400m 左右為京616 井液面位置,京254 井溫降幅又較京616 井快,致使京254 井結蠟較京616 井嚴重,因而得知油井結蠟與液面的深淺有關系,低液面油井較高液面油井易于結蠟。
為進一步確定油井結蠟和含水變化關系,收集了近幾年別古莊油田油井原油全分析含蠟量的有關數據,通過對該井近幾年數據的縱向對比,發(fā)現隨著含水升高,油井含蠟量逐漸降低,因而判定同一口油井隨著含水的升高,結蠟明顯下降。
綜合以上數據,可以得出以下結論。別古莊油田油井的平均結蠟井段為井下100 ~600m,常規(guī)熱洗清蠟的平均有效井段為100 ~300m,300 ~600m熱洗效果較差。油井結蠟情況與井溫降幅的快慢有關系,井溫降幅越快油井結蠟越厲害。油井結蠟與液面的深淺有關系,低液面油井較高液面油井易于結蠟。高液面油井在清蠟過程中可以起到較好效果,低液面油井在清蠟過程中效果較差。同一口油井,結蠟情況與油井含水變化有關,隨著含水的上升結蠟明顯下降。
別古莊油田地層能量匱乏,泵車洗井會產生明顯的壓井副作用,造成油井熱洗后含水持高不下或抑制低壓低產層出液而液面下降、產量降低。為了有效降低泵車熱洗產生的副作用并降低生產成本,篩選部分油井增洗自產液。
管線連接簡單,均為高壓快速接頭,一人操作即可完成。自產液洗井利用油井的自身產出液量,洗井液的配伍性好,不會污染地層,不存在常規(guī)泵車熱洗恢復期長的問題。超導爐的熱效率高,能夠在短時間內將自產液加熱到100℃以上。熱洗費用低廉。自動化程度高,熱洗時的進出口溫度、壓力都能直接錄取。
部分結蠟不嚴重( 熱洗周期>210d),日產液量>10t 的油井增加自產液洗井。部分泵車洗井壓井后產量恢復慢的油井( 產量恢復期為5-7d),增加自產液洗井。部分結蠟一般的油井(熱洗周期>360d),取消泵車洗井改為自產液洗井。部分油井( 熱洗周期<210d),改為以自產液洗井為主,泵車洗井為輔。
熱洗是延長油井生命周期、降低躺井率的有效途徑之一,合理制定熱洗周期能及時避免井卡的發(fā)生,使油井更“健康”地生產,還能延長油井檢泵周期,起到節(jié)能降耗的目的。堅持“防蠟為主、清蠟為輔、清防結合”的綜合清防蠟措施,采取以自產液為主,泵車為輔的洗井方式,保證正常的洗井和化防加藥,確保油井的正常生產[5]。
以日常熱洗化防管理為油井管理的基礎,重點抓不正常井的分析治理,合理安排維護性作業(yè),“日常維護細、發(fā)現問題早、判斷原因準、處理過程快、動態(tài)分析勤”,減少不正常井的出現[6]。
細化熱洗化防管理,按照深化精細管理的要求,對油井洗井制度進行調整,減少常規(guī)熱洗對油井產量的影響。規(guī)范熱洗審批程序,嚴把熱洗洗井方案。加強熱洗現場的技術監(jiān)督,提高熱洗質量,并依據熱洗化防效果的信息反饋,不斷對熱洗化防制度進行優(yōu)化,提高油井清防蠟效果[7]。