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油井结蜡问题分析及清防蜡技术探讨

2015-08-15魏向红长庆油田分公司第三采油厂五里湾第二采油作业区陕西靖边717500

化工管理 2015年5期
关键词:抽油结蜡抽油泵

魏向红(长庆油田分公司第三采油厂五里湾第二采油作业区,陕西 靖边 717500)

1 油井结蜡问题分析

油井结蜡指的是在开采石油的过程中,随着气体改变、压力减小及温度降低等因素的变化,导致溶解在石油中的石蜡析出,析出的石蜡结晶不断汇集,并附着在抽油泵、抽油杆或抽油管上的一种现象。就一般情况而言,油井中的结蜡问题具有以下规律:(1)原油中蜡的含量越大,则结蜡问题也就越严重,需要经常清理抽油设备上附着的蜡;(2)开采后期的油井较容易出现结蜡现象;(3)当原油的温度及压力发生变化时,结蜡的厚度及位置也可能发生变化;(4)在抽油设备表面不干净或较为粗糙时更容易出现结蜡问题[2]。油井结蜡问题可带来非常严重的危害:(1)出现结蜡现象后,蜡层会挤占抽油设备中的空间,增加油流通过的阻力及压力,导致电能损耗增加及单井产量降低;(2)结蜡问题还可能造成凡尔失灵,抽油泵出现游动现象,在严重的情况下还会导致抽油泵直接被卡死,致使油井检泵周期缩短,对油井的正常生产造成不良影响;(3)结蜡问题会导致抽油管及抽油杆的运行参数出现偏差,造成作业量增加,如井口结蜡,则会增加井口回压。

2 油井清防蜡技术分析

2.1 蒸汽洗井清防蜡技术

2.1.1 工艺原理

蒸汽洗井清防蜡技术的工艺原理如下:首先是采用高温蒸汽洗井装置对锅炉进行持续加热,待锅炉中的水变为蒸汽后,再将高温蒸汽输入井内,油管壁及其他设备表面附着的蜡就会在高温蒸汽的作用下熔化,随后采用抽油泵将熔化在原油中的蜡带到地面即可[3]。为了保证蒸汽洗井技术能够起到有效的清防蜡作用,在现场洗井的过程中应保证蒸汽洗井的水量为12m3-15m3,并根据油井结蜡情况适当调整洗井时间,一般为3h-4h。清防蜡时锅炉车的出口温度应为120℃-160℃,同时将蒸汽压力控制在0.5MPa以下;井下洗井时间为20min-30min,井下洗井后及时将水返回井口,保证返回井口时水温>80℃,随后将水重新返回井下,循环洗井时间应>1.5h。

2.1.2 应用实例

某油田已进入注水开发期,原油比重为0.91,在温度为50℃时黏度为7.15mPa·s,沥青质平均含量为9.21%,蜡含量约为20%,初馏点为75.93℃,凝固点为6.97℃。该油田中开发的油井共为276口,平均流压2.5MPa,平均泵效56.3%,含水率为76.3%。油田中有较多的油井出现结蜡问题,且结蜡油井分布广泛,结蜡井数为139口,占比50.36%。另一方面,油井结蜡的速度较快,达到了1.28mm/月左右,结蜡周期为100d左右。为了实现清蜡防蜡,该油田采用了蒸汽洗井技术,洗井时间为3.5h/口,洗井时蒸汽的温度为130℃-150℃,采用蒸汽洗井清防蜡技术前油井的免修期为502d,运用该工艺后免修期延长至608d,且无躺井。此外,应用蒸汽洗井清防蜡技术后油井含水波动值较小,获得了良好的增油效果,同时降低了抽油机荷载。在洗井前抽油机的上行电流为24.7A,下行电流为15.4A;洗井后上行电流为22.1A,下行电流为13.4A。

2.2 化学清防蜡技术

2.2.1 工艺原理

化学清防蜡的工艺原理如下:用于清防蜡的化学制剂由聚合物、活性剂及有机溶剂组成,将化学制剂下入油井后,有机溶剂可有效溶解管壁表面附着的蜡,活性剂则可以加快有机溶剂渗入管壁缝隙与积蜡缝隙的速度,增加有机溶剂与蜡之间的接触面,从而提高蜡溶解的速度。当管壁表面附着的蜡溶解及脱落后,蜡就会在原油中扩散,并连同原油共同体被抽出井筒。聚合物及活性剂可以降低蜡分子结合力,预防蜡分子再次结晶,从而将油层堵塞问题解除,并由此增强原油熔蜡能力,确保抽油过程中蜡晶始终处于非饱和的状态,避免蜡析出。此外,如在乳脂原油中应用化学清防蜡技术,则还能够起到破乳降粘及减阻的效果。

2.2.2 应用实例

某油田作业区开采的层系共为两套,开采层系具有弱水敏及低渗的特点,油层的pH值为8.5,氯离子的含量约为350mg/L,总矿化度约为5000mg/L,为NaHCO3水型。该油田中的原油具有凝固点低、粘度低及密度低的特点,原油的密度为0.83t/m3-0.86t/m3,原油粘度为4.5mPA·s-13.7mPA·s;原油中的含蜡量为14.7%,含胶量为13.5%,凝固点约为26.8℃。在该油田中应用了热洗清防蜡技术,但采用热洗技术时热洗液容易侵入地层,造成油层、地层被污染,且会影响到油井的产油量。对此,决定采用化学清防蜡技术。先利用泵车注入配置好的化学清防蜡制剂,确保化学制剂通过油套环顺利注入井中,加药量及加药周期视油井的泵挂、含水率、产液量及含蜡量而定,加药量为450kg/次-600kg/次,加药周期控制在35d-65d之间。应用化学清防蜡技术后,获得了良好的清蜡及防蜡效果,且降低了清蜡费用;实施化学清蜡后可有效清除油管内结蜡与井下结蜡,检泵周期由106d延长至214d,产油量也得到了明显提升。此外,采用化学清蜡防蜡技术后,可以有效保护油层,避免生产井的出油能力受到影响,还能够实现连续开采。

[1]周怀亮,朱学海,甄宝生,颜晓燕,李登.渤海油田高含气和结蜡井的电潜泵与管柱工艺设计应用实践[J].石油知识,2013(5):44-48.

[2]敬加强,杨梅,刘霞,萧巍.基于热油管道结蜡不均匀性的蜡沉积厚度预测[J].油气田地面工程,2013(7):36-37.

[3]尹志福,李建东,魏彦林,方晓君,刘杰.模拟延长油田CO2驱油过程原油结蜡特性研究[J].石油与天然气化工,2014(3):284-286.

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