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油管內循環清蠟工藝在春光油田的應用

油管內循環清蠟工藝在春光油田的應用

分類:
保養常識
2018/04/17 15:09
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【摘要】:
1、前言。準噶爾盆地西緣春光油田是勝利油田在西部投入開發的油田,具有油藏埋藏淺、儲集物性好、采油指數高、經濟效益好的特點。2009年11月,整體移交河南油田。現有油井67口,其中開井57口,年產油能力47萬噸。春光油田排2井區含油層系為上第三系沙灣組,油藏埋藏淺(984m~1030m),單層油層厚度薄,其油藏主要受砂體控制,油藏類型為構造背景下的巖性油藏。據排2-1、2-2井儲層物性資料統計:平均

  1、前言。準噶爾盆地西緣春光油田是勝利油田在西部投入開發的油田,具有油藏埋藏淺、儲集物性好、采油指數高、經濟效益好的特點。2009年11月,整體移交河南油田。現有油井67口,其中開井57口,年產油能力47萬噸。春光油田排2井區含油層系為上第三系沙灣組,油藏埋藏淺(984m~1030m),單層油層厚度薄,其油藏主要受砂體控制,油藏類型為構造背景下的巖性油藏。據排2-1、2-2井儲層物性資料統計:平均孔隙度35.3%,滲透率3729.4×10-3μm2,屬特高孔、特高滲儲層,碳酸鹽含量5.1%。儲層敏感性評價試驗表明:儲層為強水敏、極強酸敏、有速敏、有鹽敏、中等偏強堿敏。根據地面原油性質分析結果:原油性質比較好,密度在0.7892~0.8009g/cm3,粘度1.39~1.79mPa.s,但是含蠟量較高(6.16~7.12%)。地層中部壓力為10.21MPa,壓力系數1.04,為正常壓力系統;地層中部溫度為45℃,溫度梯度2.87℃/100m,為正常溫度系統。排2井區前期共投產試采井12口,試采情況表明:①油井產能較高,均能自噴,不含水;②生產壓差小,采油指數高;③油井結蠟嚴重。為解決油井清蠟問題,在對比研究國內外油井清蠟工藝的基礎上,選擇了油管內循環清蠟新工藝。該工藝是一種熱力清蠟技術,熱洗水通過空心抽油桿進入油管,在油管加熱原油清蠟后從油管返回到地面流程,避免了熱洗介質進入油層,具有清蠟效果好、不傷害地層、油井停噴后直接機采、經濟適用等技術優點。通過應用該工藝,解決了春光油井清蠟技術難題,取得了很好的現場應用效果。

 

  2、油井結蠟情況。由于原油從油層到井底以及井筒被舉升到井口的過程中,溫度是下降的。一是地溫梯度的影響,井筒中原油上部溫度低,下部溫度高;其次原油采出的過程也是一個壓力下降的過程,隨著壓力的降低,溶解在原油中的溶解氣膨脹逸出,是一個吸熱過程,導致溫度下降。例如排2井區油層溫度45℃,而原油流到地面的溫度是19~25℃。原油中的蠟也隨著溫度的降低而結晶析出,這樣蠟就在采油管柱(如油管、抽油桿、采油泵等)上粘附(結蠟)。

 

  3、現有清蠟工藝評價。油田對油井結蠟通常采用防蠟、清蠟兩種方式。排2井區油井結蠟嚴重,應立足于清蠟。清蠟就是把井內采油管柱上的蠟清除下來,現有比較成熟且應用廣泛的清蠟技術有機械清蠟、熱力清蠟兩種。

 

  3.1機械清蠟。機械清蠟是以刮蠟器為主的清蠟,主要用于油管內壁的刮蠟。有兩種常用的刮蠟器。一種是自噴井用的刮蠟器,由清蠟鋼絲、刮蠟片、加重桿三部分組成,它由井口的防噴管下入井內,其下部由加重桿幫助下墜,上部由清蠟鋼絲拉在地面的清蠟絞車(筒)上,來回往復在油管內刮蠟。第二種為抽油機井安裝在抽油桿上的固定刮蠟器,由抽油桿、刮蠟齒、擋環三部分組成,它隨著抽油桿上下往復運動進行強制性的刮蠟。

 

  3.2熱力清蠟。熱力清蠟技術包括熱洗清蠟、電熱清蠟和熱化學清蠟。其原理是用各種方法使井內溫度升高,降低原油粘度,減少原油析蠟量甚至使井內溫度達到蠟的熔點,使蠟逐漸熔化,隨井筒液體排出。3.2.1熱洗清蠟。熱洗清蠟就是把有一定溫度和壓力的熱洗液,由套管注入,經生產管柱(篩管吸入口、工作筒、泵等)從油管內返回井口,在其不斷沖洗過程中,結在生產管柱部位的蠟一點點地被熱洗液的高溫所熔化,同時也被沖刺掉并帶出井口,即達到清蠟的目的。優點是熱容量大,熱洗介質(如熱水、熱油等)比較容易得到,經濟實用,工藝技術成熟,清蠟效果好。缺點是如果注入壓力高,熱洗液易進入油層,對地層帶來一定的傷害。3.2.2電熱清蠟。電熱清蠟就是利用電熱桿或電纜把電能轉換成熱能進行清蠟,通常是把電加熱桿或電纜隨同抽油桿、油管一起下入井內,并由專門的輸電電纜和井口控制配電箱提供電源,其主要作用是化蠟。電熱清蠟運行成本高,一般只應用在原油粘度大于2000mPa.s的油井或作為熱采稠油井的井筒降粘工藝。3.2.3熱化學清蠟。熱化學清蠟是利用化學反應產生熱能來清蠟,由于其經濟效益差、效率低、安全性較差,現場很少采用。

 

  3.3清蠟工藝評價。從經濟角度和清蠟效果考慮,刮蠟器清蠟和熱洗清蠟較好。刮蠟器清蠟經濟適用,但只適用于自噴井中,油井停噴后需要再上作業下機采管柱,增加了作業費用;抽油桿刮蠟器清蠟不實用于自噴井。熱洗清蠟需要在油管、套管環形空間進行循環,熱洗液易損失熱量和漏失入油層,對地層帶來一定的傷害。

 

  綜合考慮,以上工藝都不是適用于排2井區油井清蠟的最佳工藝。為此研制了適用于自噴井和機采井,且熱洗介質只在油管內循環的自噴—機采一體化油管內循環清蠟新工藝。

 

  4、油管內循環清蠟工藝。在作業完井時,根據油井的結蠟位置,將空心抽油桿下入結蠟點以下,將熱洗介質通過鍋爐車加熱加壓,從空心光桿上的洗井三通注入,經空心抽油桿下部的洗井單流閥流入油管內,在油管加熱融蠟后從油管攜帶到地面。

 

  5、應用效果。目前春光油田已有18口井采用了該工藝,與常規熱洗清蠟效果相比,有以下優點:①耗水量少,單井熱洗一次只需用水10m3,而采用常規熱洗,單井熱洗一次只需用水30m3以上,節約熱洗水50%以上;②對地層無傷害,熱洗介質不進入地層。③熱洗溫度高,熱洗液井口溫度95-105℃,井口出口溫度70℃以上,而常規熱洗出口溫度55℃左右,溫度提高15℃以上;③清蠟效果好,油井結蠟周期延長,熱洗后結蠟周期都在15天以上,而以前油井結蠟周期在5~7天,結蠟周期延長了2倍以上;④節約成本,洗井只需要1.5小時左右,常規洗井需洗井4小時以上,才能達到同樣的清蠟效果。

 

  河南油田新疆勘探開發中心楊文生

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