油管地面清蜡技术研究与应用

2019-04-23赵春海任利宝刘国军荆楠男

科学与技术 2019年5期

赵春海任利宝刘国军荆楠男

摘要：某厂原油稠、含蜡高，油井检泵作业时存在油管地面清蜡时间长能耗高，刺洗效果差。从作业施工角度出发，针对常规油管地面清蜡过程中存在的问题，进行了技术创新和科研攻关，开发了快速刮洗通管技术、锅炉蒸汽管线分流技术、油管快速解堵技术在现场推广应用，提高了油管地面清蜡效果。

关键词：井下作业；地面清蜡；技术研究；推广应用

某厂属于大庆外围低渗透油藏油井，具有油层渗透率低，储量丰度低，单井产量低，原油凝点高等特点。油井在生产过程中清防蜡常规工艺措施局限性大，作业井油管结蜡严重，刺洗难度大。油井作业施工时，油管在地面采用锅炉车蒸汽热力清蜡，因原油含蜡量高、粘度高、凝固点低造成锅炉车副机工作时间长油耗较高，刺洗效率低，清蜡效果差。针对以上问题我大队行了油管清蜡技术研究和技术创新，开发了锅炉蒸汽管线分流技术、快速刮洗通管技术、油管快速解堵技术并进行了现场应用，提高了油管地面清蜡效果和施工效率。在施工现场根据结蜡严重程度，在不同的条件下选择不同的清蜡工艺，减少人工投入，提高刺洗效率和油管刺洗效果，减少作业成本投入。

1 常规清蜡过程中遇到的问题

经过对作业施工井油管起出后油管地面清蜡过程遇到的各种情况进行细致分析后，发现影响油管地面清蜡能耗高和清蜡效果差的原因主要有四个方面。

1.1天气因素的影响

冬季气温低，油管起出后在地面放置时间长，由于不能及时刺洗，冷却后清蜡难度加大。进入冬季后，油管上附着油蜡在遇到低温环境20～30min后被冷却凝结，刺洗时需要重新预热，加热到一定温度后油蜡才能融化，刺洗时间较长，浪费大量能源。

1.2 蜡附着的厚度的影响

对于结蜡程度高的采油井，由于原油中胶质、沥青质在管壁上沉积，蜡的厚度和强度将明显增加，而不易被高压蒸汽油流冲走，需要长时间刺洗，所以结蜡厚度增加，给清蜡工作带来困难较大，蜡多的油管在刺洗时至少5～6 min/每根，冬季蜡多的油管在冬季清蜡特别困难，需10 min/每根。

1.3 常规热蒸汽刺洗的缺点影响

现有的锅炉车管线清蜡刺洗效果较差，由于管线出口无压力控制装置，高压蒸汽和水流无控制喷出，压力在油管空腔内很快得到释放，对油管壁上的蜡刺洗作用力较弱。管内的蒸汽和水流通过油管时间较快，蒸汽热量大部分得不到充分利用，热量损失较多，对于油管蜡多厚度大的油管刺洗效果更差。

1.4蜡堵油管的影响

在某厂的一些区块，由于地层压力低，原油含蜡高，在作业施工时，有时因地层压力低或蜡堵利害，导致洗井不通，起出的油管内充满了含原油和蜡的死油，在地面需要对油管进行地面解堵，需要3人配合才能完成，施工工序繁琐，全井油管解堵下来，大约需要5～6 h，冬季需要时间会更长，工作量很大。解堵后的油管残留大量死蜡，刺洗难度大，能耗高。

2 油管地面清蜡技术研究及应用

从2009年起作业大队对油管地面清蜡技术进行了技术创新和新技术的现场应用，并针对地面油管结蜡不同状态，应用不同刺洗方法，在考虑充分利用蒸汽热能，减少刺洗时间和提高刺洗效果上进行工具研制，在施工现场推广使用，基本上解决了油管地面清蜡能耗高、作业时效低的问题。

2.1锅炉蒸汽管线分流技术

为了有效利用锅炉车热能，提高刺洗效率，研制锅炉管线调压分流装置。装置由三部分组成：

主管线：主管线长度为10 cm、内径∮25mm的铁管；

分支管线：管线长度为20cm、内径∮19mm 铁管，中间为球形阀门；

管线接头：接头为快速接头，与管线采用丝扣连接。

技术关键：具有可调压和分流功能，可有效缓解锅炉车热能损失大，油管清蜡刺洗时间长的问题。利用装置的可调压和分流功能，两条分支管线通过球形阀控制压力的大小，压力大的管线具有一定的刺洗压力，压力低的管线具有一定的清洗效果，油管结蜡多的油管使用压力高管线刺洗，结蜡少的油管压力低管线刺洗，可根据实际情况调节两只分支管线的压力，提高刺洗效果。特别是在冬季，可用压力低的管线对油管先预热，在使用压力高的管线刺洗，效果非常明显。

技术指标：此装置使用夏季单井时效提高1.5 h，提高时效50%。冬季刺洗油管平均需要10 h左右，应用此技术刺洗全井油管约7 h，提高时效30%左右。

现场应用及效果分析：经过统计，2012年此技术共应用30口井，节约油料费用1.584万元，节省时间90 h。

2.2快速刮洗通管技术

针对油管内壁结蜡严重，蜡厚度大的油管，研制了快速刮洗通管器，主要由快速接头、外壳、刮刀轴座、内腔喷孔、刮刀转轴、刮刀叶轮、固定螺母等组成，刮刀叶轮做成螺旋面，螺旋要有一定的夹角以保证油流冲击螺旋面时，产生足够的旋转力，以保证油管内圆360°都能刮上蜡[1]。

技术关键：锅炉蒸汽通过快速接头进入通管器，进入缓冲腔，利用轴座上5个斜向外壳的气孔喷出蒸汽带动刮刀叶轮旋转，同时使流体改变方向，沿切线飞出，刺洗压力直接作用在油管内壁上，提高对蜡的刺洗效果。在蒸汽预热油管内壁油蜡的同时，叶轮旋转刮削管壁上油蜡，在外力作用下装置向前推进，外壳同时切削管壁的剩余油蜡。因蒸汽在管内停留时间变长，蒸汽能量在油管内得到充分利用，大大减少了能量损失，同时具有刮蜡、通油管功能，刺洗效果明显。

技术指标：每口井蜡多的油管按50根計算，油管刺洗平均时间为4 h左右，应用快速刮洗通管器2 h就可完成全井油管的刺洗任务，提高效率50%。

现场应用及效果分析：2012年现场应用快速刮洗通管器20口井，节省油料费用1.408万元，节省时间80 h。

2.3油管快速解堵清蜡技术

针对地面解堵油管操作过程复杂、工作量大、能耗高的实际情况，研制油管快速解堵器。普通油壬加工成两部分---连接油管部分和连接水泥车管线部分，这两部分采用活接连在一起，制作外径∮59 mm通管清蜡棒1个，长10cm。

技术关键：将地面解堵油管的四个程序减化成两个施工工序，即将解堵管线连在装置上，不需卸下，转动连接油管部分实现拆卸，而且只需要2人配合即可完成，同时在油管内装入清蜡棒，达到油管内壁一次清蜡干净的目的。

技术指标：地面快速解堵装置具有结构简单，使用方便，简化了施工工序，够快速解堵死油管，清蜡干净，节省刺洗时间，降低工人劳动强度。解堵全井油管由过去的5-6小时可以减少到2～3 h，提高时效50%。

现场应用及效果分析：2012年共应用油管快速解堵器6口井，解堵车辆节省油料费用0.216万元，锅炉车节省油料费用0.317万元，合计省油料费用0.533万元，节省时间36 h。

3 结论和建议

1）锅炉蒸汽管线分流技术具有调压和分流作用，主要提高冬季油管清蜡效果和时效。

2）快速刮洗通管器与刺洗管线配合使用，对油管内壁油蜡预热、刮蜡、通管和刺洗功能，使蒸汽热能得到充分利用，刺洗彻底，提高了油管刺洗效率和刺洗质量。

3）油管快速解堵技术的应用，简化了解堵油管操作程序，提高油管内壁清蜡效果，降低了员工劳动强度，提高了油管地面解堵效率。

4）为进一步提高锅炉车刺洗效率，在创新创效的基础上加强技术和科研攻关，开展油管连续清蜡技术和加药剂煮油管清蜡技术，探索油管地面清蜡新方法。