井筒密闭循环采油技术与应用

朱铁成 李丽

【摘要】针对原油凝固点高、舍蜡高的特点的油藏区块油井，特别是针对在原油开采过程中，当井液温度和压力降低到一定界限时，蜡就会从原油中析出并在井下管柱上结晶造成的开采困难问题。本文从井筒防蜡方面存在薄弱环节，特别是高含蜡井在生产过程中存在的问题进行了分析，重点围绕井筒密闭循环采油技术特点、工艺流程以及关键技术进行了论述，并结合油藏区块生产实际对该技术进行了现场实践应用，取得良好的效果，以期为该类型油藏区块提供技术参考。

【关键词】采油工程 井筒密闭循环采油技术 实践应用

河口采油厂某油藏区块总井34口，开井26口，日液水平613t，日油水平221t，综合含水63.9%，平均泵径48.7mm，平均冲程3.6m，平均冲次4次/min，17口井地面水，平均日掺水量380m3。区块原油粘度为20～3254 mPa.s，凝固点平均高达27.2～C，含蜡量平均在14.3%～17.8%，地层水总矿化度较高在8192～18786mg/1，主要以NaHCO3、GaGl2、MgCl2型为主，水型变化大。综合以上可以看出，该区块流体具有粘度低地层水矿化度相对较高的特点，且原油凝固点高、含蜡高。

1原有生产开发中存在的主要問题

由于该区块油井具有原油凝固点高、含蜡高的特点，在原油开采过程中，当井液温度和压力降低到一定界限时，蜡就会从原油中析出，在井下管柱上结晶，同时使井液粘度和凝固点升高，造成诸多开采困难。为了保证油井的正常生产，现场目前通过地面掺水、单井管线加热、套管加清防蜡剂定时热洗、加装混输泵、井筒防蜡工艺等系列清蜡防蜡措施，以提高混输液温度，降低井口回压，保证油井的正常生产。但在井筒防蜡方面还存在薄弱环节，目前高含蜡井在生产过程中主要存在以下问题：

1.1井筒偏磨严重

由于垦西新区的平均地层稳定为95°C，油藏中深平均为2273米，平均地梯温度为4.2°C/100米。由此可以看出，油在井筒中流动的过程中，在井筒中部井液温度就基本达到了原油凝固点，井筒内开始结蜡。由于蜡沉积在泵内就会造成泵漏，抽油杆结蜡会使杆管变形造成部分井偏磨，负荷加重造成光杆缓下或者光杆下不去。通过对该区块部分井加装了井下防蜡装置进行防蜡，井筒结晶现象有一定缓解，但是有效期较短。

1.2泵效偏低

结蜡严重影响深井泵的正常工作，普遍存在漏失现象，该区块的平均泵效只有53.9%。

1.3洗井频繁

普通热洗夏季洗井周期般为2～3个月，冬季则为1～2个月左右。如稍有不及时就会出现井筒、管线结蜡或蜡堵的现象。

1.4日常管理难度加大

由于垦西西新区凝固点高结蜡严重，因此在管理过程中必须加强职工的责任心，及时巡井，防止因停井造成结蜡，由于垦西新区井距较大，加大了巡防的难度，特别是冬季生产管理难度进一步加大。

2井筒密闭循环采油技术

2.1井筒密闭循环采油技术特点

井筒密闭循环装置的技术特点主要体现在以下三个方面：一是空心杆内加入隔热管，实现热水密闭循环，提高了热效率;二是保持了井筒温度的相对恒定，满足了高含蜡井开采的要求;三是对原油的计量系统不产生任何影响，最终达到了节能降粘的目的。

2.2井筒密闭循环采油技术工艺流程

结合该油藏区块的实际井况，在专家的指导下，对工艺方案进行了反复论证，确定工艺流程如下：

换热介质罐——煤、气两用高效加热器——过滤器——泵——高温高压管线——连接总成进水口——换热介质罐（密闭往复循环）。

2.3井筒密闭循环采油关键技术

（1）耐高温隔热管的选择：空心杆内使用的隔热管连续工作温度为95～C;工作压力1.5～2.5Mpa;管壁爆破强度5.5～8.0MPa。

（2）高效加热器的设计：针对油田的井况，对高效加热器分组进行设计。

（3）泵的选择：根据油田井况需要选用了扬程2MPa、排量2m3，电机3Kw的不锈钢多级离心泵，满足了高含蜡井井况的需求。

（4）Ф42空心杆和耐高温密封圈的选择：我们选用了Ф42空心杆进行工艺流程试验，取得了满意的效果。

另外，经过拉力试验和参数计算选用了耐高浦密封圈：工作温度≥150°C。

3井筒密闭循环采油技术现场应用效果分析

近年来，我们摸排优选了地处偏远、井距离距离长、管理难度大和易结蜡的5口井安装了井筒密闭循环装置，经过将近半年的跟踪分析，其应用效果主要表现在：

3.1井筒密闭循环采油技术提高了井筒温度

目前井简平均温度达到70°C以上，并口温度达到50°C以上，保证了原油中的蜡质不能析出。

3.2液量变化明显

从实施情况前后对比看，5口井合计日增液量41.7立方米。

3.3节电效果显著

从前后测试的单井系统效率分析，由实施前的14.82%上升到实施后的28.68%，上升13.86%，日耗电也大幅下降，由实施前的平均单井日耗电172Kwh下降到实施后的134Kwh，平均单井日节电38Kwh。

3.4电流负荷变化

该区块5口井实施前后电流负荷变化呈减少趋势，平均降低电流3.0安培，抽油机平衡率得到进一步改善。

3.5单井地面掺水减少

井筒密闭循环采油技术装置自带的加热装置可循环加热，提高了单井产出液温度，平均单井产出液温度在55°C～60°C左有。由于进站原油温度提高，有利于原油进站，所以根据单井实际情况，降低了单井掺液量，日减掺液量85立方米，部分井自从实施以来停地面掺水。

4结束语

针对原油凝固点高、含蜡高的特点的油藏区块油井，特别是针对在原油开采过程中，当井液温度和压力降低到一定界限时，蜡就会从原油中析出并在井下管柱上结晶造成的开采困难问题。经过对油藏区块现场采油生产试验表明，井简密闭循环采油技术工艺流程合理，具有良好的节能降耗效果，能够解决高蜡开采过程中的问题，具有良好的应用前景。

作者简介：朱铁成（1980-），男，辽宁省锦州市人，大学本科，助理工程师。