连续油管清蜡技术在高压油气井的应用

徐庆祥，王玉忠，姜有才，张 乾，李 博，刘泽宇

（渤海钻探井下技术服务公司，天津 300283）

连续油管清蜡技术在高压油气井的应用

徐庆祥，王玉忠，姜有才，张 乾，李 博，刘泽宇

（渤海钻探井下技术服务公司，天津 300283）

高压油气井流体在井筒上升过程中，蜡析出附着在油管内壁，严重影响气井的正常生产，常规清蜡技术无法实现对高压油气井清蜡。利用连续油管技术配合螺杆钻具对油管内壁进行钻磨、清洗，可以实现对高压油气井的带压机械除蜡。该技术在大港油田BS22-12井等四口高压油气井应用，清蜡效果好，值得推广。

连续油管；高压油气井；清蜡

目前，国内外对于油气井生产过程中结蜡问题的防治，主要从物理方法、化学方法以及微生物方法三方面考虑[1]。物理方法主要是利用加热、电磁、超声波以及机械刮蜡等物理方法对已析出石蜡进行清除或对未析出石蜡进行抑制。化学清防蜡方法主要是利用化学品对石蜡的清除和抑制作用来实现清防蜡。微生物清防蜡技术是较新的清防蜡技术，主要是利用一些特定的细菌对石蜡等重质组分的代谢作用来实现清防蜡。这类微生物能降低饱和蜡烃以及长链烃的相对分子质量，或者将其降解为不饱和烃[2]。对于高压油气井，这些清蜡方式在安全性和有效性方面有待进一步提高。

随着连续油管技术的提高以及连续油管配套工具的不断完善，连续油管的应用也越来越广泛。连续油管具有可带压作业、施工效率高等特点，利用连续油管技术可以解决常规清蜡工艺不能解决的高压油气井清蜡难题。

1 高压气井清蜡难点

1.1 针对高压气井没有成熟的清蜡技术

对于低压自喷油井，利用机械刮蜡、热洗、溶蜡剂等工艺可以有效解决管柱结蜡问题。以大港油田BS22-12井为典型的高压油气井结蜡蜡晶具有融点高、有机溶剂溶解性差的特点，因此常规方法实现对高压气井清蜡除蜡。目前各油田针对高压气井也没有成型的清蜡技术。

1.2 生产管柱堵塞长度、井底压力未知，堵塞段内部是否有压力圈闭无法预测

根据BS22-12井蜡样物性分析，蜡溶点高则气井结蜡点较深，钢丝下加重杆无法通过说明井口附近也存在较严重的结蜡情况。清水正试挤20 MPa，5 min降至6 MPa，放压关井后井口压力慢慢恢复，说明管柱内堵塞存在微隙，很有可能存在压力圈闭，圈闭压力情况无法预测。

1.3 返出蜡屑的处理与分离

气井无论是生产过程还是清蜡施工，出口一定进行节流控制。由于管柱内蜡质相对较软，钻磨或冲洗出的蜡屑存在大小不均的情况，小块蜡屑在井筒上升过程中存在重新结块的可能，大块的蜡屑在井口节流位置容易堆积造成流程堵塞。

2 连续油管机械清蜡关键技术

2.1 连续油管选择

连续油管尺寸选择主要取决于施工排量。足够的排量不仅是保证螺杆钻具正常工作，也是携带蜡屑返至地面的必须条件。相同工作液，连续油管尺寸越大，油管内摩阻越小，相同排量下施工泵压越低；环空体积截面积越小，工作液在油套环空的速度也就越快，蜡屑上返速度相应加快，利于钻屑返至地面防止卡管柱事故。

2.2 清蜡工具串的设计与优选

连续油管清蜡工具串设计为：连续油管+连接接头+双瓣式单流阀+安全接头+螺杆电动机+清蜡工具。

2.2.1 优选清蜡工具 油管内清蜡工具主要有冲洗工具和钻磨工具。冲洗工具是依靠液流冲击作用清除管壁结蜡，蜡屑大小不一，大块蜡屑在井口节流位置容易聚集，造成流程堵塞，另外冲洗工具对管柱结蜡严重特别是管柱被堵死的情况应用不太理想。钻磨工具是靠工具高速旋转对井内结蜡进行切削，产生的蜡屑相对均匀，而且钻磨工具对硬遇阻也有一定的处理能力。平底磨鞋在钻磨时具有更大的接触面积，受力更加均匀，在磨鞋底部硬质合金块较小，钻磨产生的钻屑细且均匀，有利于钻屑的携带和返排。综合考虑，选择平底磨鞋作为清蜡工具。

磨鞋尺寸以小于管柱内径3 mm～5 mm为宜，即可以彻底清除管柱结蜡，又不易损伤管柱内壁。BS22-12井生产管柱内径62 mm，施工选择Ф58 mm的磨鞋。

2.2.2 优选Ф54 mm等壁厚螺杆电动机 管柱结蜡硬度相对较软，清蜡施工对扭矩要求不高，通过性能对比，选择了具有密封可靠、转速高、扭矩适中、使用寿命长、耐高温和耐冲击等优势的等壁厚螺杆电动机。结合BS22-12井，选用外径Ф54 mm的等壁厚螺杆电动机。

2.3 清蜡工作液的选择

由于常规溶剂对蜡样的溶解性差，选择清水作为工作液可以降低施工成本。考虑到清水加热后会使蜡屑软化，工作液携带蜡屑上升过程中温度有下降趋势，软化的蜡屑有可能会重新在油管内壁或连续油管外壁重新固结，或者分散的蜡屑重新黏结，不利于蜡屑返出，也增加了卡管柱的风险，综合考虑选择常温清水作为工作液。

2.4 蜡屑的处理

地面出口流程上安装捕屑器。用捕屑器对返出的大块蜡屑进行捕捞，有效避免蜡屑堆积堵塞地面流程；还起到对钻磨液过滤进行再利用。

2.5 施工参数控制

2.5.1 排量控制 钻磨施工排量选择考虑两个方面：一是满足携屑要求，二是选择排量要符合工具设计要求。由于蜡屑密度比清水小，携屑方面对排量要求不高；清蜡工具串对排量有要求的只有螺杆电动机，Ф54 mm电动机的设计排量为150 L/min～300 L/min，综合考虑选择排量为150 L/min～300 L/min。

2.5.2 回压控制 为防止清蜡过程中圈闭压力或井筒压力突然释放，施工时出口应控制合理的回压。BS22-12井施工前套压17.6 MPa，通过套管放压确认套管与地层连通。为降低圈闭压力或钻穿后地层压力突然释放对连续油管和地面流程的不利影响，施工时在正常施工排量下，通过出口的节流阀控制井口17 MPa左右的回压。

3 现场应用

BS22-12井是大港油田一口生产井，井深4615.8m，油层中部深度4 567.4 m，压力57.13 MPa，压裂后自喷生产。生产过程中3 mm油嘴最高日产气37 120 m3，油 4.69 m3，水 24.4 m3，最高关井油压 40.9 MPa，因生产管柱结蜡堵死，无法正常生产。生产管柱为Φ73 mm油管+Φ62 mm喇叭口3 503.76 m。

图1 BS22-12井返出蜡屑

该井选用Ф44.5 mm连续油管+连接器+φ54 mm双瓣式单流阀+φ54 mm液压安全接头+φ54 mm螺杆电动机+φ58 mm平底磨鞋作为清蜡工具串，出口依次安装捕屑器，节流放喷管汇、分离器等设备。清蜡施工排量200 L/min，泵压 20 MPa～25 MPa，出口控制回压15 MPa～17 MPa，清蜡深度1 500 m，返出蜡屑约0.8 m3，捕屑器捕获到部分大块蜡屑，其余蜡屑颗粒均匀（见图1），连续油管清蜡后恢复正常生产。

4 结论与建议

（1）连续油管携带钻磨工具机械清蜡是解决高压油气井生产管柱被蜡堵死的情况最安全、简单、实用的方法。

（2）对于加温和溶剂处理效果不理想的蜡质用清水作为工作液不仅可以降低施工成本，还可以降低卡管柱、堵塞流程的风险。

（3）合理控制井口回压可以有效控制清蜡过程中圈闭压力和地层压力的突然释放，确保管柱和地面流程安全。

（4）捕屑器可以捕获返出大块蜡屑，防止蜡屑在节流位置堆积，造成流程堵塞。

［1］ 岳一星.梁平大安寨凝析气井结蜡机理及清防蜡对策研究［D］.重庆：重庆科技学院，2016：1-58.

［2］ 白福明，兰润生，潘林.台22井连续油管热洗清蜡技术［J］.新疆石油科技，2003，13（4）：29-30.

Application of coiled tubing paraffin removal technique in high pressure oil and gas well

XU Qingxiang，WANG Yuzhong，JIANG Youcai，ZHANG Qian，LI Bo，LIU Zeyu
（Downhole Technology Service Company，Bohai Drilling Engineering Co.，Ltd.，Tianjin 300283，China）

High pressure oil and gas well fluid rises in the wellbore.Wax precipitation is attached to the inner wall of the tubing,which seriously affects the normal production of the gas well.Conventional wax removal technology can not realize wax removal in high pressure oil and gas well.Using coiled tubing technology and screw drilling tool to drill,clean and clean the inner wall of the tubing,it can realize the removal of wax from the high-pressure oil and gas well.The technology is applied to four high pressure oil and gas wells,such as BS22-12 well in Dagang oilfield.Paraffin removal effect is good,it is worth popularizing.

coiled tubing；high pressure oil and gas well；paraffin removal

TE358.2

A

1673-5285（2017）07-0083-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.07.019

2017－05-26

徐庆祥，男（1985-），工程师，2007年毕业于中国石油大学（华东）石油工程专业，现从事井下作业技术管理工作，邮箱：277452491@qq.com。