空心抽油杆热洗清蜡节能工艺*

2014-04-06付亚荣李小永姚庆童于志铭谢荣捷郭青群孙斌

石油石化节能 2014年7期

付亚荣李小永姚庆童于志铭谢荣捷郭青群孙斌

（华北油田第五采油厂）

附着在抽油杆上的蜡使井液流动空间减小的同时，也使抽油杆的应力幅度加大，加剧了抽油杆的疲劳破坏[1]。油井热洗清蜡是油井日常维护管理的主要手段之一，对保障油井的正常生产起到了至关重要的作用[2]，但对油藏压力水平较低的水敏地层，因地层黏土的水化分散及水锁效应，造成地层污染，致使热洗后油井产量下降，短期内产量难于恢复[3，4]。胡雄翼等人[5]利用真空超导装置，加热油井自产液实现不压井洗井；许立红[6]依据傅叶定律，对高含水后期油井实施大排量热洗清蜡；笔者也曾提出并尝试不压井洗井液和泡沫洗井液进行热洗，并缩短了油井的恢复期[7，8]；刘占营[9]等人认为抽油机井自能热洗能降低成本。但事实上，并没有完全解决热洗时间长，需要消耗大量燃料的问题。采用正循环结构的空心杆热洗清蜡，利用空心抽油杆、井下单流阀在油管内部形成的循环通道，对结蜡段进行有效的热洗，现场应用表明：以泵深2000m为例，平均节约热洗介质40～50m3，油井恢复期只有常规热洗的15%左右，节省热洗消耗的燃油65%左右。

1 空心抽油杆热洗工艺

李国栋等人[10]在2012年对空心杆热洗技术工艺进行了改进，其工艺流程：热洗设备（高压锅炉车）、过滤器、热洗检测器、空心杆两通、高压截止阀、空心杆光杆、空心抽油杆、洗井单流阀、实心抽油杆和抽油泵柱塞。实现了对热洗效果的在线监测，避免了热洗介质中的杂质堵塞单流阀。热洗时，热洗设备加热洗井介质通过高压软管经过滤器—热洗检测器—空心杆两通—高压截止阀—空心杆光杆泵入空心抽油杆内腔，至洗井单流阀，在此过程中，空心抽油杆被加热，杆体外壁的蜡被融化，随上返的油流返至地面[11]，热洗介质顶开单流阀，再经空心抽油杆与油管内环空随油流进站。由于热洗介质只在空心抽油杆和油管内环空之间流动，因此，不会污染油层，洗井后2～3小时热洗介质可完全排出，对油井产量恢复期大大缩短。

2 空心抽油杆热洗工艺参数的确定

2.1 空心抽油杆下入深度的确定

原油中蜡的析出与油流速度、溶解气量等多种因素有关，借鉴同轴式双空心抽油杆下入深度设计方法[12]，结合油区的地温梯度、原油的拐点温度确定空心抽油杆下入深度。

2.2 空心抽油杆热洗清蜡井筒温度场的确定

热洗介质从空心抽油杆内腔注入经井下单流阀循环至井口，在井筒内部形成了一个正循环，中国石化江苏油田施豫琴等人创建了井筒温度场的计算模型，可以得出任意一点井筒混合液的温度。以此确定热洗介质的入口温度，比如：在满足井筒任一点的温度高于融蜡温度75℃，空心抽油杆下深1000m时，热洗介质的入口温度为85～90℃。

2.3 热洗介质、排量及总量的控制的确定

空心抽油杆内径（25mm）及单流阀内径（19 mm）较小，为保证单流阀开关自如重复使用，热洗介质选用比热高、成本低、清洁的清水；现场排量应控制在2～3m3/h；以热洗清蜡彻底确定其总量，总量越多清蜡越彻底，传统热洗方式通常要求是循环容积的1.5～2倍，因空心抽油杆热洗量相对小，要求洗井量控制在循环容积的3倍左右。以空心抽油杆下入深度为1000m为例，不考虑空心抽油杆所占体积，油管内体积为3m3，热洗介质用量控制在6～8m3。