确定中高含水油井化学清蜡降黏效果的方法*
2019-07-30付亚荣王晓军王淑珍马伟娜徐文宁石延霞高红松赵晓龙张伟郝立敏
付亚荣 王晓军 王淑珍 马伟娜 徐文宁 石延霞 高红松 赵晓龙 张伟 郝立敏
(中国石油华北油田分公司)
油井化学清蜡降黏是维护油井正常生产的措施之一,配套完善了多种清蜡降黏工艺,包括磁防蜡[1]、井下防蜡防垢降黏[2]、化学清蜡降黏[3]、微生物清蜡降黏[4]、机械清蜡[5]、空心抽油杆热力清蜡降黏[6-7]等。依靠示功图、抽油机最大悬点载荷、抽油机电动机最大电流、井筒清蜡周期预测图版[8]等方法来确定清蜡周期,取得了较好的现场应用效果,但存在一定的时间滞后性。现场如何简单、实用判定中高含水油井化学清蜡降黏效果,仍是亟待解决的技术问题。通过对现场油井加入化学清蜡降黏剂前后对比,从井口取油样观察,发现了油井采出液表观现象的变化规律,得到了确定中高含水油井化学清蜡降黏效果的方法[9]。此方法用于现场200 余口油井中,单井加清蜡降黏剂周期平均延长3.8 天,全年单井平均减少加清蜡降黏剂4.6 次,单井平均节省清蜡降黏剂0.76 t,这既满足了油井正常清蜡降黏的需要,又节省了清蜡降黏剂的使用量。
1 清蜡降黏机理
研究表明,原油中的胶质沥青质本身就是防蜡剂,贝歇尔的最佳密堆积理论认为,原油含水率在25.98%~74.02%之间,既可形成O/W型乳状液,也可形成W/O型乳状液,还可以形成(O/W)/O(W)或(W/O)/O(W)型乳状液,呈不稳定状态。但原油中存在天然的W/O型乳化剂,一般形成W/O型乳状液,原油黏度将大幅度增大[10]。中高含水油井清蜡降黏依据“相似相溶”[11]和“水膜理论”[12],油井清蜡降黏药剂中含有多种不同类型的表面活性剂,油井加入清蜡降黏药剂后,采出液会形成O/W型乳状液,起到清蜡降黏的作用。
2 清蜡降黏效果确定方法
2.1 投加化学清蜡降黏药剂前油井井口取样
按GB/T 4756—1998《石油和液体石油产品取样法(手工法)》和SY/T 5317—2006《石油液体管线自动取样法》,在需要投加化学清蜡降黏药剂的油井取油样,油样直接取到1 000 mL透明塑料量筒,至500~600 mL,记录透明塑料量筒原油液面的刻度值w1。
2.2 观察并计算投加化学清蜡降黏药剂前油样中的含水率
将取好油样的透明塑料量筒静置2~3 min 后,观察油水界面,记录油水界面的刻度值w2,按公式(1)计算所取油样中的含水率q1。
式中:
q1——投加化学清蜡降黏药剂前油样中的含水率,%;
w1——投加化学清蜡降黏药剂前所取油样的量,mL;
w2——投加化学清蜡降黏药剂前所取油样中水的量,mL。
2.3 投加化学清蜡降黏药剂后油井井口取样
按GB/T 4756—1998《石油和液体石油产品取样法(手工法)》和SY/T 5317—2006《石油液体管线自动取样法》,在油井投加化学清蜡降黏药剂36~48 h后取油样,油样直接取到1 000 mL透明塑料量筒,至500~600 mL,记录量筒原油液面的刻度值w3。
2.4 观察并计算投加化学清蜡降黏药剂36~48 h后所取油样中的含水率
将取好油样的量筒静置2~3 min后,观察油水界面,记录油水界面的刻度值w4,按公式(2)计算所取油样中的含水率q2。
式中:
q2——投加化学清蜡降黏药剂48~36 h 后所取油样中的含水率,%;
w3——投加化学清蜡降黏药剂后所取油样的量,mL;
w4——投加化学清蜡降黏药剂后所取油样中水的量,mL。
2.5 评价油井化学清蜡降黏效果
计算 的比值,当其比值小于0.2 时,油井化学清蜡降黏效果很好;当其比值在0.2~0.3 之间,油井化学清蜡降黏效果一般;当其比值大于0.3时,油井化学清蜡降黏效果差,需要重新筛选化学清蜡降黏药剂。
对于比值为0~0.2的油井,现场操作人员每间隔48 h 井口取样一次,当得到比值大于0.2 时,油井需要再次投加化学清蜡降黏药剂,也就是油井投加化学药剂的周期。同样,可用此方法确定油井投加化学药剂的量。
3 现场应用
油井运行是一个连续的过程,假设以常规油井加药制度的起点作为加化学清蜡降黏剂的起点,从此时录取q1、w1、w2的值,同时开始投加化学清蜡降黏剂,每天录取q2、w3、w4的值。通过用于200余口油井中化学清蜡降黏效果的确定方法,单井投加化学降黏剂周期平均延长3.8 天,全年单井平均减少加清蜡剂4.6次,单井平均节省药剂0.76 t。此方法为现场人员提供快速简便地判断化学清蜡降黏效果,更好地指导油井生产。
4 结论
1)中高含水油井化学清蜡降黏是维护油井正常生产的措施之一。当油井含水率为25.98%~74.02%时,采出液体系呈O/W或W/O型、(O/W)/O(W)或(W/O)/O(W)型乳状液。现场广泛应用示功图、抽油机最大悬点载荷、抽油机电动机最大电流、井筒清蜡周期预测图版等方法来确定清蜡降黏周期,存在一定的时间滞后性。
2)投加化学清蜡降黏剂前后油井取一定量油样,计算析出水量的比值,确定投加化学清蜡降黏药剂量和周期,判断方法简单、实用,既满足了油井正常清蜡的需要,又节省了化学清蜡降黏剂的使用量。