油井热洗温度场计算及运用

罗宝龙 张伟 师正杰

摘要：油井热洗是确保油井正常生产的常用设施设备，但是在使用的过程中存在较多的应用问题，其中，影响油井热洗的重要因素是热洗介质在整个井筒内部的分布比较分散，且在具体运行的过程中洗井温度和排量参数时常设置不够合理，最终会导致洗井效果不理想。针对以上问题文章打造油井 热洗时井筒温度分布数学模型，通过整个模型的打造能够更加直接的看出热洗时的温度变化，在此基础上实现对洗井温度、洗井排量的讨论分析。

关键词：油井热洗温度场;计算;应用

由于原油中含有不同程度的石蜡，较高韩玲的石蜡会影响使用的开采。石油在不断析出的时候，其结晶就会相应的增大，最终积累到管壁上，出现结蜡现象。我国原油包含海上油田的原油多数是由高凝结程度和高粘稠高度的原油组成。从我国石油开采实际情况来看，蜡的沉积问题比较严重，蜡沉积问题已经成为提升采油速度和采油效率的重要影响因素，为此，在采油的过程中需要对油管结晶问题进行及时的处理。

一、影响油井热洗效果的因素分析

对于一口油井的运行发展来讲，人们关注的问题一般是油井的热洗效果是否达到理想的效果，文章着重分析产液量、热水温度、热水流量、热洗方式对油井热洗效果的影响。第一，产液量对油井热洗效果的影响。在常规的热洗过程中产液量对结蜡点、井口温度的影响都不够明显，而出现这种现象的原因产液量是影响油井运行的重要参数信息，在热洗操作的过程中热水的运行影响了正常生产时油套内部的压力平衡，在這样的状态下油井的泵效压力会提升，产液量不再能够满足热洗过程中油管内的流量需求。由此可以发现，泵理论意义上的排量深刻影响油井热洗温度场的计算结果。同时，在热洗过程中，油套环空也是充满了热水的，含水率接近百分百的比例，为此，在具体操作的时候产液量量、含水率等油井生产系数都会对结蜡点的位置产生深刻的影响。第二，热水流量对热洗效果的影响。在油井热洗参数分布不平衡的情况下，热水流量结蜡阶段的最低程度会从53摄氏度升高到55摄氏度。由此可以发现，仅仅依靠提升热水流量方式来提升油井热洗效果是很难实现的。第三，热洗方式对热洗结果的影响。从实际操作上来看，水泥车的热洗要比混合水之后的热洗效果良好，而出现这种现象的原因是水泥车的热洗力量始终处于稳定的状态。在一个阶段热注流量比较少的时候热水在套管中的下行时间也会延长，结蜡点在一定程度时间内会出现温度降低的效果，由此可以判定水泥车热洗分阶段的水资源掺和作业。

二、油井热洗温度场计算分析

结合大庆油田现场勘测结果和资料信息以及油井热洗工艺的应用需要，按照流体力学、热传学的基本理论和油田生产实际情况打造了油井热洗工作参数优化设计方式，并应用专业的油井热洗参数优化分析系统来对生产油井的温度分布、油井温度、结蜡位置等开展模拟分析，并对油田热洗过程的油套温度分布和结蜡点的油套温度情况进行精准的预测分析。

（一）软件的总体功能分析

油井热洗参数模型系统包含生产油井温度分布模拟系统、油井热洗参数优化和软件系统计算分析共同组成。第一，生产油井温度的分布模拟。在生产油井分布模拟系统中，用户可以通过在系统中输入参数信息来把控油井的结构参数，比如油井的生产参数、动液面位置、下泵深度等。在整个系统操作的时候会根据计算结果来向用户输出蜡点的位置、井口油温参数等，目的是帮助用户获取自己所需要的数据信息。第二，常规性的热洗井温度模拟操作。在常规性的热洗井温度模拟操作系统中往往会对现有的规范数据进行模拟，用户在输入油井参数数据的时候还会输入相应的热洗参数，并对常规系统操作数据进行模拟分析，在油井热洗的过程中了解油管温度场的变化，并在操作的时候绘制出油井正常状态下的温度分布曲线，将打造的曲线和热洗温度进行综合对比。第三，油井热洗参数的优化。在油井热洗参数的优化操作中，用户在输入油井基本数据的时候还需要输入热洗参数，比如热洗温度、热水温度、化蜡温度等。在具体操作的时候对热洗效果进行优化，在优化的过程中确定每一次热洗操作的流量、作业时间等，从而帮助相关人员更为直观的了解结蜡点的温度和位置信息。

（二）软件的基本运行环境

第一，硬件的运行环境。整个系统操作包含586以上的兼容机，型号为IBM和AST，整个设备拥有足够的内存空间。第二，软件运行环境。运行平台包含中英文两个版本，整个系统运行需要在良好的环境下进行。第三，系统的安装和启动。在系统安装操作的时候需要将安装盘插入到软盘驱动器光盘中，并在桌面系统上双击“我的电脑”信息，只有双击光盘，这个时候就会看到盘上的文件，进入安装程序。

（三）系统参数计算

以5T3-28井为研究对象列表出井温模拟和不同热洗方式的温度分布情况，整个井的基础数据和水泥车热洗作业情况如表一所示。在综合对比两个表格可以发现通过优化能够减少热水总注入量的24%比例，优化之前的前水泥车热水总量为60立方米，优化之后的热水注入总量为43.5立方米，对比前后的热水注入量减少了27%的比例。

结束语

综上所述，文章借助流体力学的理论和传热学的基本规律打造了垂直井筒流动分析模型，按照能量守恒定律打造了井筒温度场模型，在对模型参数进行计算分析之后得到以下的结论。在热力学、传热学等理论的作用下能够打造出完善的数学物理模型，经过研究证明打造的物理模型能够精准的描绘出油井在工作中的传热规律，结合这种规律提出了生产井和热洗过程的井温分布模拟方式，提出以热水消耗量为目标的的热洗参数优化方式，并以实例的方式对两种热洗方式进行优化，经过优化之后发现总体上减少了20%比例的热水总注入量。最终所计算出来的模型和参数结果符合系统优化工艺要求，整个系统操作体现出比较理想的计算精度，值得在整个油井热洗温度场中的广泛应用。

参考文献：

[1]范家伟.油井热洗温度场计算及应用研究[D].大庆石油学院，2010.

[2]范家伟.油井热洗温度场计算及应用研究[D]. 2011.

[3]宋奇，杨蕾，罗江涛，等.油井热洗过程中井筒温度场研究[J].石油化工应用，2017（01）：48-53.