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采油井洗井过程中对洗井液温度变化规律的认识

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[摘 要]大庆油田第二采油厂采油井大多采用反洗法洗井。反洗法洗井是把中转站加温后的洗井液,利用洗井泵通过洗井管线输送到单井井口,经油套环形空间流入井下,再经过井下泵吸入口通过油管返回到地面,其目的是清洗油套环形空间、抽油泵、油管和抽油杆上的蜡、死油及各类杂物, 以确保采油井的正常工作。我们通过现场摸索总结,初步掌握了洗井液温度变化规律, 为提高洗井质量和采油井的管理起到积极作用。

[关键词]洗井液 温度 认识

中图分类号:TE357.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)15-0012-01

一、洗井液随温度变化各阶段的划分

大庆油田第二采油厂采油井大多采用双管流程生产。油井洗井前要先通知中转站,把加热炉内的洗井液先加热到75℃以上,在由热洗泵通过热洗管线输送到计量间,再经单井掺水管线输送到单井井口,然后洗井液通过油套环形空间流到井下泵吸入口,接着在井下抽油泵的作用下洗井液经油管返回井口, 最后通过井口出油管线流回到计量间出油管线。

我们可根据洗井液温度在整个循环过程中的变化特点,把洗井液温度变化过程划分为五个阶段:

第一阶段:中转站至计量间之间热洗管线内的洗井液;

第二阶段:计量间至单井井口之间掺水管线内的洗井液;

第三阶段:单井井口至泵吸入口之间油套环形空间的洗井液;

第四阶段:井下泵吸入口至井口之间油管内的洗井液;

第五阶段:单井井口至计量间之间出油管线内的洗井液。

二、洗井液各阶段温度变化规律和特点

1、洗井液在整个循环过程中各阶段温度变化规律

(1)第一阶段洗井液由中转站至计量间之间:在这一过程中洗井液先被加热到75℃以上,然后通过热洗管线由中转站热洗泵输送到计量间。此阶段洗井液温度呈下降趋势,为每1000米距离洗井液温度下降1℃-3℃。洗井液温度下降的幅度与单井洗井时流量的大小及计量间与中转站距离有关,流量越大洗井液温度降幅相对越小,两点间距离越远则洗井液温度降幅越大。

(2)第二阶段洗井液由计量间至单井井口之间:洗井液通过掺水管线流至单井井口,在这一过程中,洗井液温度仍然是每1000米距离温度下降1℃-3℃。洗井液温度降的多少与抽油泵的排量和泵效有关,抽油泵泵效好排量大则洗井液温度温降就小,反之则洗井液温度温降就大。

(3)第三阶段洗井液由井口至井下泵吸入口之间:洗井液温度在这一过程中呈大幅下降趋势,洗井液从井口流到井下泵吸入口附近距离一般在1000米左右,洗井液温度降幅在15℃-30℃之间。原因是油管壁及抽油杆柱和油管内的液体;套管壁、地层、水泥环和油套环形空间内的液体吸收了大部分热量;同时油管及环形空间内的蜡块、死油和杂质也吸收了部分热量。所以当洗井液从井口油套环形空间向下流动到井下泵吸入口附近时温度降至最低点, 一般在40℃-60℃之间。洗井液温度下降的多少与抽油泵的排量和泵效有关,抽油泵泵效好排量大则温度下降小,反之则洗井液温度下降大。

(4)第四阶段洗井液由井下泵吸入口经油管返回至井口之间:洗井液由井下泵吸入口经井下油管和井液一起返回到井口,在这过程中洗井液温度逐渐上升,当洗井液和井液一起向上流到井口附近时温度被间接加热达到最高值。原因是油管内的井液在上升过程中,不断受到油套环形空间向下流动的洗井液对流和热传递作用吸收热量,所以井液温度到达井口附近时被从新加热上升到最高值。

(5)第五阶段洗井液由井口返回至计量间之间:洗井液由井口经出油管线流到计量间过程中,洗井液温度的温降一般为每1000米1℃-3℃(该数据是通过洗井时,同步在井口和计量间两点测得的井液温度差值)。洗井液温降的大小与抽油泵的泵效和排量大小有关,泵效好排量大则温度降的小,反之则温度降的大。

三、洗井液各阶段温度变化的特点

1、第一阶段、第二阶段和第三阶段洗井液温度逐渐下降;

2、第四阶段洗井液温度逐渐上升;

3、第五阶段洗井液温度逐渐下降。

其中第四阶段井液温度变化特点说明,在计量间观察到的单井回油温度值,是井下排出液在井筒油管内上升到井口附近时,被环形空间向下流动的洗井液重新加热造成的温度假象,而此时井下泵吸入口附近洗井液的实际温度值, 远低于计量间观测的回油温度值, 因此说在计量间观测的回油温度,不能代表井筒内各点的实际温度,只能作为在洗井过程中对井下各点温度的间接参考。

四、判断和提高洗井质量的方法

1、回油温度峰值延时洗井法

根据洗井液温度变化规律可知,在计量间回油管线上观测的回油温度,是采出液在井筒内被洗井液重新加热造成的一种假温度。所以当回油温度上升到最高值时,并不能说明井下油管内各点的实际温度也达到过该值。所以我们可根据各井在洗井过程中的实际情况,当回油温度达到峰值后,再洗井60-120分钟以提高洗井质量。

2、测电流法

洗井后必须测电动机工作电流,将电流值与洗井前电流值进行比较分析。一般洗井前杆、管结蜡严重会使电动机载荷增大,电流值增高,洗井后电动机载荷变小,上、下电流值均下降,因此,我们可通过洗井后实测电动机工作电流的方法来验证洗井质量。

3、示功图检查法

洗井后通过复测抽油机示功图,与上一次示功图进行对比、检查和验证洗井质量。

4、油、套压观察法

洗井完毕后观察油压、套压变化情况,此时井口套压落零,油压随抽油机驴头上、下冲程波动较明显, 在抽油机上冲程时可听到明显的排液声音增大,说明洗井达到效果。

5、井口验证法

打开井口取样阀门,观察井液中是否有蜡块、油污排出,如没有杂物排出可以确定洗井达到要求。

6、建议提高洗井液在泵站出站时的温度,使其温度达到80℃- 90℃之间,确保洗井液在油套空间内到达井下泵吸入口附近时的温度,能够大于溶蜡点,从而提高洗井质量。

7、建议采用洗井挂牌制度。

我们可对正在洗井的单井在计量间和井口挂牌警示,防止他人误操作,造成洗井中断或不连续而影响洗井效果和质量。

五、现场应用情况

我们通过对洗井液温度变化的认识,掌握了洗井液各阶段温度变化的特点和规律。同时结合本单队单井的实际情况制定合理的热洗制度和周期,通过现场应用上述方法进行洗井,使我队采油井的洗井质量和管理水平有了较大提高。

六、结论及认识

1、洗井时当回油温度上升到最高值时,再洗井60-120分钟能提高洗井质量。

2、通过洗井前后电动机上、下电流值的对比,进行分析和验证,可判断洗井质量。

3、将洗井后测取的抽油机示功图,与上一次示功图进行对比,分析和验证洗井质量。

4、洗井结束后及时测取油压和套压观察变化情况,可以间接判断洗井质量。

5、在井口放空观察排除液中是否有蜡块、油污,可以间接了解洗井质量。

6、在中转站提高洗井液出站温度,达到80℃- 90℃之间,可以 确保洗井质量。

7、在井口掺水阀和计量间回油管线上,采用挂牌警示,可以杜绝其他人员误操作。