油井超导循环热洗的效果分析.doc

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资源描述

1、油井超导循环热洗的效果分析摘 要针对采油五厂抽油机井含蜡高的井数量较多,热洗工作量大的实际情况,在优化成本投入方面积极探索热洗方式,在确保热洗效果前提下以降低投入为出发点,充分利用超导热洗车对全厂全区油井进行热洗,目前的使用情况来看,具有不污染地层,基本无排水期,费用低廉等优势。热洗措施是目前清蜡的主要手段。 关键词超导热洗;费用;排水期 中图分类号:TD669 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)26-0024-01 一、蜡的概念 蜡分为石蜡和地蜡。凝固点在 40以上的原油,多半含地蜡,而凝固点在 40以下的,则很少含地蜡,多半含石蜡,我区油井原油凝固点在 27-36,所

2、含蜡为石蜡。石蜡的密度 0.907-0.915,熔点 37-76。随着温度的不同,石蜡具有气体、液体、固体三种状态。油井结的蜡含有石蜡和少部分的胶质、沥青及泥砂等杂质构成的混合物,多呈黑褐色或深褐色。 二、油井结蜡的机理及影响因素 1、结蜡机理 在油层高温、高压条件下,蜡溶解在原油中,原油流入井筒后,在从井底上升到井口的流动过程,其压力和温度逐渐下降。当温度和压力降到蜡析出点时,蜡就从原油中析出。蜡刚从原油中析出的温度称为初始结晶温度或析出点,它与原油性质有关。蜡析出粘附在管壁上,使油井井筒结蜡。 2、危害 油井结蜡后缩小了油管孔径增加了油流阻力,使油井减产,负荷增加,井下工具及地面设备受损,

3、严重时会把油井堵死。 3、油井结蜡的影响因素 (1)含蜡:含蜡量高的原油容易结蜡。 (2)温度:温度高蜡就溶融;温度低蜡就从原油中析出。温度下降越快,结蜡越严重。 (3)压力和溶解气:溶解气的含量决定于压力的高低。当压力低于饱和压力时,气体析出,体积膨胀,吸收热量,原油温度下降,蜡就容易结晶。因此,压力越低,结蜡就越严重。 (4)产量:产量高低与井温有密切关系,产量高流速大,温度就下降慢。流速大对管壁有冲刷作用,悬浮在油流中蜡的结晶颗粒,还来不及粘附在管壁上就被高速油流带走,减少了结蜡的机会。因此,高产井不容易结蜡,而低产井容易结蜡。 (5)杂质:油井结蜡与油管壁的物理、化学性质有关。蜡和其它

4、结晶体一样,有结蜡核心,如果原油中含有砂粒、泥浆、机械杂质、以及油管壁粗糙、清蜡不彻底留有余蜡,都会成为结蜡的核心,加快结蜡速度。 (6)含水:含水量低的井,油和水形成油包水的乳化液,粘度增加,磨擦阻力加大,结蜡严重。含水量超过 30%则变为水包油(即一个个油珠被水包起来) ,蜡分子不易析出。同时油管壁上附着一层水,减少了磨擦阻力,水的比热大,含热量高,温度下降慢,不易结蜡。 以上因素中起关键作用的是温度。如果温度高于蜡析出点温度,不仅不会结蜡,而且结的蜡也会被溶化。 三、常用清防蜡措施 (一)油井防蜡措施 1、涂料油管和玻璃衬里油管防蜡。 在油管内壁涂一层涂料,固化后表面光滑、亲水性强、与管

5、壁粘合牢固,不易脱落。涂料油管可以减缓结蜡速度,延长清蜡周期。 在油管内壁上衬一层 0.5-1.0mm 的工业玻璃,下在油井结蜡井段。由于玻璃衬里亲水憎油,绝热性好,表面光滑,蜡不易粘附在上面,可以减缓结蜡速度,延长清蜡周期。 2、固体防蜡剂防蜡 防蜡器内的固体防蜡剂的主要成分是高压聚乙烯,由于高压聚乙烯是在高温、高压和氧气引发剂引发下聚合而成,所以它是支链型结构,该结构能使其在浓度很小的情况下形成遍及原油的网状结构,而石蜡链由于与它相同,故能在高压聚乙烯网状结构上相连接,造成彼此分离,不能相聚长大,也不易在钢铁表面沉积,从而使固体防蜡剂起到分散石蜡结晶,防止石蜡聚积和沉积的作用。 3、强磁防

6、蜡器 强磁防蜡降粘器是用稀土永磁材料制成的磁处理装置,当油流从该防蜡装置中通过时,油流通过洛沦磁力的作用,离子与极化电荷被中和,从而生成大量直径很小、呈球状的微晶,大大削弱了在油管壁及抽油杆上析结出片状硬蜡,以及在原油中形成片状蜡的网状络合物的可能性,同时降低了原油阻力,从而达到防止和大大减缓结蜡的目的。 (二)油井清蜡方法 油井清蜡就是将粘附在油井管壁、深井泵、抽油杆等设备上的蜡清除掉。常用的清蜡方法有机械清蜡和热力清蜡。 1、机械清蜡 (1)检泵清蜡:将油井井下抽油设备全部起出地面,用蒸汽刺洗干净,然后再下入井内。 (2)抽油杆自动清蜡器:是一种机械清蜡装置,在油井 1000m 以上易结蜡

7、段下入 89mm 油管,并在上、下两头分别装上、下换向器,中间装有清蜡器,并利用抽油杆上、下行的运动来带动自动清蜡器不停的在结蜡段上、下运移,刮去附着在抽油杆表面的蜡,再利用产出液把蜡块带出井筒。 2、热力清蜡 这种方法就是周期性的向套管中注入热洗介质(蒸汽或热水) ,同时开动抽油机抽油,使融化下来的蜡随油流带出井筒。根据所采用的热介质不同,热洗可分为三种。 (1)蒸汽洗井:用活动高压锅炉房或锅炉蒸汽周期性的从套管注入井内,同时开动抽油机,使融化下来的蜡随着油流带出井筒。 (2)热水洗井:利用经加热炉加热的水,由套管环形空间注入井中,经油管底部进入油管,再从井口返出,由于热水不断循环,使井内温

8、度升高达到蜡溶点时,蜡被逐渐溶化并随同热水排出井筒。 (3)自循环加热洗井:油井产出液经加温设备加温后再进入套管,后经泵采出再进行不断的加热,直到产出液温度达到清蜡的要求后,再进入集输系统。 四、常规热力清蜡存在问题 常规热洗需要 300 型热洗车和水罐车实施,从洗井效果分析,常规热洗平均每口井排水期 1-2 天,平均单井影响产量 1 吨,显示出常规热洗污染地层,排水期长,费用高等缺点。 五、超导自循环热洗工艺优势 针对抽油机井热洗工作量大的实际情况,达尔其采油区在优化成本投入方面积极探索热洗方式,在确保热洗效果前提下以降低投入为出发点,充分利用超导热洗车对全区油井进行热洗,2011 年 1-

9、5 月份全油田共使用超导热洗 10 井次,目前的使用情况来看,具有不污染地层,基本无排水期,费用低廉等优势。 六、效益评价 常规热洗平均需要 8 小时/井次,300 型热洗车、25 方罐车各一辆,合计费用 4210 元/井次;超导热洗平均需要 8 小时/井次,平均单井耗油130 升,合计费用 660 元。平均单井费用减少 3560 元。 七、存在不足 1、冬季超导洗井易堵进站(罐)管线。由于油套循环期 8 小时期间,环境温度低,进站(罐)管线内油水处于不流动状态,必然发生管线冻堵,需要 300 型热洗车扫线。 2、排蜡不彻底。油管内溶解蜡大部分进入到油套环空内,随着油井生产,循环到油管内,造成热洗周期缩短。 3、 “三低井”由于产出液流量小,流经路线长,部分井排蜡不彻底,影响洗井效果。 八、措施建议 1、超导热洗后开抽过程中,排蜡进入集输管线,要观察管线压力情况,杜绝冻堵管线。 2、超导热洗 3 次后,使用 300 型热洗车循环井筒,彻底排蜡。 3、对于“三低井” ,超导洗井前井筒灌入适量合格污水,保持 200米左右沉没度,确保排蜡所需流量。 九、综述 通过对抽油机井超导循环热洗效果的评价,可以看出它能够解决热洗后排水期的问题,并且经济效益效果明显,完全符合事业部“降本增效、节能减排、科技创新”的工作思路。

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