空心杆不压产热洗清蜡技术
2013-04-11李海涛李金永李高峰王一婷苗彦平张桂迎
李海涛 李金永 李高峰 王一婷 苗彦平 张桂迎
(1.华北油田公司第三采油厂,河北河间 062450;2.华北油田公司采油工程研究院,河北任丘 062552)
空心杆不压产热洗清蜡技术
李海涛1李金永1李高峰1王一婷2苗彦平1张桂迎1
(1.华北油田公司第三采油厂,河北河间 062450;2.华北油田公司采油工程研究院,河北任丘 062552)
针对部分高渗、低压油层,常规洗井后侵入地层污水量较多,含水恢复期较长的问题,应用空心杆不压产热洗清蜡技术,通过完善洗井单流阀,优选配套洗井设备,优化热洗参数,将空心抽油杆及配套洗井单流阀下入结蜡井段以下,洗井时热水通过杆管表面上的热传导,加热融化杆管上结的蜡并被产出液带出井筒进站,完成油井的清蜡维护。该技术用时短,耗水少,油井没有含水恢复期,不污染地层,是一种高效节能的新工艺。
空心杆;洗井单流阀;不压产;热洗;清蜡;高效节能
油井清蜡普遍采取热洗方式,该方式具有化蜡快、排蜡彻底的特点,但存在管理节点多、过程控制难度大的问题,在热洗过程中极易导致洗井污水大量进入油层,形成污染,对水敏油层甚至出现“水锁”现象,洗井后含水在较长时期内难以恢复正常,影响油井正常产油量。特别是产液量较低、高渗或低压油层,洗井后侵入地层污水量较多,部分油井含水恢复期高达10 d甚至更长,因此迫切需要优选高效、节能的热洗新技术。
1 工作原理
将空心抽油杆及配套洗井单流阀下入结蜡井段以下,热洗时,热洗车加热洗井液,注入空心杆内,热水通过空心杆柱中心孔道泵入井下,顶开单流阀,再经抽油杆与油管环形空间随产液进站,使热水通过杆管表面上的热传导,加热融化杆管上结蜡并被产液携带出来,完成清蜡维护。
2 参数优化
2.1 空心杆下入深度
根据单井井底温度及结蜡点位置确定空心杆下入深度,按留楚油田单井井底温度90 ℃来计算,温度梯度为3 ℃/100 m,原油凝固点按41 ℃算,析蜡点按48 ℃计算,油井在600 m处开始结蜡,空心杆位置只要不小于600 m即可。
2.2 热洗液总用量
热洗液总量要以清蜡彻底为依据,要保证有充分的熔蜡时间和排蜡时间。以800 m空心杆和油管内容积为2 m3计算,为确保热洗效果,采取循环2~3周的办法,用量在6 m3左右。
3 工艺优化
3.1 洗井单流阀
单流阀主要有球座式及弹簧式。对单流阀进行材质和结构优化,以保证其有效期。球座式单流阀采用钨合金防腐防磨球体,硬度高,耐磨性好;弹簧式单流阀采用油淬火回火的55CrSi铬硅弹簧钢丝,具有较高的弹性极限、屈服强度和抗拉强度。
3.2 过滤装置
将内置式过滤优化为外置式过滤,原来单流阀排液孔滤网可以过滤入井液内杂质,但过滤杂质一直留在杆体内,由于内径空间有限,残留杂质不易被清洗出去,长期运行后会沉积在单流阀处,易造成堵塞,因此将单流阀滤网去掉,更换为地面小型过滤装置,安装在入井液一端,保证洗井液进入地层时得到有效过滤,避免长期运行使单流阀造成堵塞失效。
3.3 热洗配套设备
空心杆内径及单流阀内径较小,热洗时要彻底清蜡,需采取高温、小排量、长时间的方式,保证有充分的熔蜡时间。设计温度90 ℃左右,总水量为2倍管容(4 m3),总时间不低于3 h,则排量需控制在2 m3/h以下,而常规热洗车最低排量为5~6 m3/h,洗井时如果不打回流易造成压力上升,故优选辐射式自能热洗车,该设备应用超导液为升温介质,提温速度快,排量低(0.2~2 m3/h),可满足现场需求。
3.4 热洗参数实时监测
研制出ATLRX系列热洗监测系统。洗井作业时安装在洗井车与井口洗液入口的工艺流程中,通过无线终端(笔记本电脑)采集压力、流量、温度等生产数据,可以实时监测洗井参数,洗井完毕后,用无线终端读取本次过程数据,同时生成报表。该系统连续、准确记录热洗过程中温度、压力、流量等参数,实现了热洗全过程管理,同时为热洗参数优化、过程控制、后期数据分析提供了依据。
3.5 优化简化流程
进行无热洗设备清蜡可行性试验。对离计量站较近的三管伴热的油井充分利用伴热水,以计量站增压泵为动力,将伴热水由空心杆注入井筒起到清蜡作用。
4 现场应用及效果评价
4.1 现场应用
选取常规洗井压产严重的高含蜡井进行应用,2012年共应用7口井,其中6口井应用球座式洗井单流阀,1口井应用弹簧式洗井单流阀,1口井应用无热洗设备的伴热水洗井方式,洗井过程全部应用小型过滤器及洗井监测装置。洗井压力1 MPa左右,洗井时间在2~4 h之间,单井每次用水6 m3左右。
留36井试用无设备热洗清蜡,洗井液采用单井伴热水,应用小型循环泵泵入空心杆内部,洗井压力1.0~1.3 MPa,洗井耗时 4 h,水量 3 m3,洗井前电流18/14 A,洗井后电流16/13 A。
4.2 效果评价
(1)节水。常规洗井用水量一般在50 m3左右,而空心杆洗井一般用6 m3。
(2)节约燃料油。常规洗井车洗井时间一般在4 h左右,消耗燃料油约300 L,而空心杆洗井技术结合辐射式自能洗井车,设备升温快,热效率高,用时短,一般在100 L左右。
(3)减少了洗井对产量的影响。应用空心杆洗井技术洗井液从空心杆和油管环空返回到地面管线,不进入地层,单井无含水恢复期。
5 结论
(1)空心杆不压产热洗清蜡技术是一种能够解决常规热洗影响产量的节能技术。
(2)空心杆不压产热洗清蜡技术解决了低压、高渗、水敏严重的油藏常规洗井时污染油层问题,杜绝了洗井液对油层的伤害。
(3)建议洗井过程采用洗井监测装置以实现全过程实时监控,同时配套热洗设备选用辐射式自能热洗车,以实现洗井参数最优化。
[1] 胡博仲,周继德,徐国兴.有杆泵井的参数优选和诊断技术 [M].北京:石油工业出版社,1999.
[2] 王鸿勋,张琪.采油工艺原理 [M].北京:石油工业出版社,1996.
Thermal wax cleaning technology of the hollow rod without cutting production
LI Haitao1, LI Jinyong1, LI Gaofeng1, WANG Yiting2, MIAO Yanping1, ZHANG Guiying1
(1. No.3Production Plant,Huabei Oilfield Company,Hejian062450,China; 2. Huabei Oilfield Exploration Technologies Institute,Renqiu062552,China)
Aiming at the high permeability or low pressure oil layers in Huabei oilfield, conventional well washing will cause more effluent invading stratum, and it will take a long time for water content rate back to normal value. In view of the above problems, hot wax cleaning technology of the hollow rod without cutting production was applied. After the improving of well washing check valve, selecting the matching washing equipment, optimizing hot washing parameters, the hollow sucker rod and matched well washing check valve were put down into the paraffin section below. The heat well washing water through the rod surface to heat and melt rod pipe junction wax. The wax is transported to the measuring station with the output liquid, and then wax cleaning is finished to maintain the oil wells. This technology of short time, less water consumption, no water recovery period and no pollution formation, is a new process of high efficiency and energy saving.
hollow rod; well washing check valve; no production increasing; hot washing; wax cleaning; high-efficiency & energy-saving
李海涛,李金永,李高峰,等.空心杆不压产热洗清蜡技术[J].石油钻采工艺,2013,35(4):117-118.
TE358+.2
:B
1000–7393(2013) 04–0117–02
李海涛,1969年生。1991年毕业于西南石油学院采油工程专业,现任华北油田第三采油厂厂长。电话:0317-2588736。E-mail:cy3_lht@petrochina.com.cn。
2013-05-21)
〔编辑 景 暖〕