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蒸汽洗井在花土沟油田的应用

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摘 要:在油田开发过程中,油井结蜡现象普遍存在,严重影响了油井的正常生产。本文简要介绍了油井结蜡的成因及其危害,分析了花土沟油田结蜡的原因,而蒸汽洗井作为清蜡的一个重要方式,本文重点介绍了蒸汽洗井清蜡的原理和特点,以及蒸汽洗井清蜡在花土沟采油作业区的应用,并对蒸汽洗井的效果进行了分析,最后通过数据分析,对蒸汽洗井在花土沟采油作业区的应用进行了总结并提出了建议。

关键词:结蜡成因;蒸汽洗井;清蜡原理;效果分析;总结建议

中图分类号:TE35 文献标识码:A

一、1油田生产中蜡的产生

在油井开采过程中,原油从油层流入井底,从井底沿井筒举升到井口的过程中,压力、温度逐渐下降。当压力降低到一定程度时,原油中轻质组分逐渐损失,破坏了石蜡溶解在原油中的平衡,石蜡在原油中溶解过饱和,致使石蜡结晶析出聚集、变大、粘附于油井设施的金属表面,这就是油井结蜡。

2花土沟油田结蜡严重的原因

花土沟油田的油藏情况决定了其原油高含蜡,地层压力低、温度低,导致在原油开采过程中结蜡严重。另外如下几方面原因导致油井结蜡加剧:(1)管杆磨损严重,蜡易吸附于管壁,(2) 部分油井供液能力比较差,间出严重,加剧油井结蜡;(3)地层压力低,脱气现象严重,加剧油井结蜡;(4)花土沟油田的井大多是浅井,出油温度低容易结蜡。

3油井结蜡的危害

油井结蜡是在采油过程中常见的现象。在开采高含蜡原油的过程中,石蜡析出并不断沉积于油管管壁、抽油杆、抽油泵等设备,使抽油机的负荷增大,引起井卡、凡尔失灵,油杆断脱等事故,缩短检泵周期,增加油井的维护费用。管道结蜡会减小输油管油流通截面积,增加了原油的流动阻力,甚至蜡把管线完全堵塞中断正常生产。在花土沟油田的生产中,因油井结蜡而发生井卡,凡尔失灵,油杆断脱的事故比较常见。因结蜡严重而无法正产生产,需要上检泵作业来恢复正常,这样一来,不仅缩短了检泵周期,提高了采油成本,而且还影响了油田的的整体产量。

4花土沟油田蒸汽洗井现状

花土沟油田目前有油井277口,实际开井数255口(截止2010年7月4日)。其中47口油井采用蒸汽洗井清蜡来进行维护,27口油井采用蒸汽洗井和化学清蜡相结合的方式来进行维护。花土沟油田的平均蒸汽洗井周期是30天,一般是按周期洗。花土沟采油作业区每天固定两部蒸汽车洗井,以前每天洗井4口,自2010年8月6日起,为提高洗井质量,改为每天洗井2口,并派员工跟车监督。因此,蒸汽洗井是花土沟油田清防蜡的一个重要措施。

二、1蒸汽洗井清蜡原理

蒸汽洗井清蜡的原理就是:采用热容量大,对油井不伤害或者伤害小的热载体加热成蒸汽,然后把蒸汽注入油井中,蒸汽的高温给油套环空加热,使得环空内温度升高,在通过管柱的热传导把热量向下传递,随着蒸汽的不断注入,油井内温度升高,当温度超过蜡的熔点时,蜡也逐渐被融化掉落到油井中随着原油被抽油泵抽出油井,从而达到清蜡的目的(如图3-1)。

2蒸汽洗井清蜡的特点

蒸汽洗井作为一种清蜡措施,有如下优点:

(1)水从液态变成汽态时需要吸收大量的热,携带等量的热量所需要的液体体积更小。

(2)蒸汽洗井注入油井的流体体积较小,对油井的产量影响较小。

(3)蒸汽洗井与油洗相比,蒸汽的成本小,在洗井后不用担心水进入地层而损失。

(4)蒸汽洗井的洗井液经过泵时可清除泵内的蜡和杂物,及管线中的蜡,同时不影响油井的生产。

(5)蒸汽洗井,液柱产生的压力不高,与水洗,油洗相比较洗井液不会进入地层,减小了洗井对油层的不良影响。

蒸汽洗井清蜡也存在着一些的缺点:

(1)由于液量小,蒸汽洗井对环空井段清蜡效果要好,对供液充足,液面高的井,蒸汽洗井加热的效果相对热洗差。

(2)蒸汽洗可能引起井卡:在热洗井后就有可能出现井卡的现象,在蒸汽洗井前,每口井的结蜡情况都不一样。比如:结蜡量、结蜡深度、结蜡厚度等这些情况每口油井是不一样的;热洗过程中的操作,就需要根据油井的不同来调整洗井的操作。蒸汽洗井的起始温度过高,可能使管杆上大块的蜡掉落到泵筒中导致井卡。蒸汽洗井是根据个人的经验操作,易造成人为的操作失误出现井卡。

(3)蒸汽洗井后蒸汽清洗掉的蜡不能完全排出油井:热洗井过程中,管杆上的蜡融化后直接掉落到油井中。如果掉下来的蜡在油井内温度降到析蜡点以前还没排出油井,就有可能重新析出来附着在管杆上从新结蜡;或当温度下降后有可能成为新的析蜡中心,形成新的蜡块,影响清蜡效果。这对供液能力差,抽油机的冲程小和冲次少,油井出液能力差的井,洗井后的蜡就不能及时排出油井。

(4)蒸汽洗井时高温流体注入井内,使套管产生热胀冷缩,有可能损坏套管。

三、效果评价

(1)蒸汽洗井清蜡对部分结蜡严重,液面低的井能改善泵况,延长检泵周期,提高油井的产量,降低生产成本,具有良好的经济效益。

(2)蒸汽洗井清蜡和化学清蜡相结合,弥补了蒸汽洗井清蜡措施的缺点,延长了检泵周期,取得了很好的效果。因为使用化学清蜡剂时,化学清蜡剂从环空沉降后进入抽油泵的吸入口,然后被泵排出油井,随着化学清蜡剂的沉降,化学清蜡剂中的清防蜡有效成分不断消耗,到一定程度时其清蜡能力就消失,在使用化学清蜡剂清蜡后,油井中的结蜡点上移,这时候在使用蒸汽洗井,蒸汽从套管头注入油井,首先加热的是油井上部的油管,随着热量的消耗其对油井下部的油管的清蜡能力减弱,蒸汽洗井完后油井下部的清蜡效果没有上部好,两种清蜡方式的结合,比使用单一的清蜡方式具有更好的清蜡效果。

四、结论及建议

通过分析花土沟油田目前蒸汽洗井现状和部分油井蒸汽洗井的效果分析,发现花土沟油田蒸汽洗井清蜡措施具有自己的特点,清蜡起到了一定的效果,经过总结有以下结论与建议。

结论

蒸汽洗井注入油井的洗井液体积小,洗井后对油井的产量影响比油洗和热水洗小,而且减小了洗井对油层的不良影响。

采用蒸汽洗井,成本低,能延长检泵周期,提高油井的产量,降低生产成本,具有良好的经济效益。

花土沟油田套损井多,无法采用油洗,蒸汽洗井对于花土沟油田套损井是一条经济,简单有效的清蜡方式。

建议

对结蜡特别严重的油井,建议采用化学清蜡和蒸汽洗井相结合,清蜡效果更好。

随着开发时间延长,地层压力下降,油井结蜡日趋严重,常伴随有井卡现象,生产管理难度较大,如果洗井周期过长,蜡就会结在管壁上,难以靠蒸汽洗井把蜡熔化,而且在洗井过程中很容易造成井卡。而在油井结蜡初期,未形成表面薄膜,且蜡质较软,蒸汽洗井后,蜡很容易化成油状而排出地面。建议在容许的条件下,提高洗井温度,缩小洗井周期。

提高管柱内温度,因为蜡在油管中的沉积速度和管柱内温度梯度成正比。提高管柱内温度,蜡分子由于自身的链节热震动加剧,整个分子无法充分伸展,形成蜷曲的线团状,无法整齐排列沉积。目前采用的热洗、蒸汽洗井,都是这个原理,问题在于过于集中清蜡,容易造成卡井,建议在容许的条件下定期向油套环空中灌热水,提高管柱内部温度,以达到清防蜡的目的。

参考文献

[1]戴祝生.油井清防蜡工艺技术探讨[M].试才技术,2005(04)

[2]王鸿勋,张琪.采油工艺原理[M].北京:石油工业出版社.1989.