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结蜡区块几种防蜡技术的应用效果对比

2020-07-23仲维一

石油研究 2020年5期

仲维一

摘要:针对低压低产结蜡区块油井,采用热洗方式清蜡很容易造成油层污染,为了解决这一问题,运用防蜡技术替代热洗方式清蜡,以避免油层污染。本文对几种防蜡技术的应用效果进行对比,对类似油藏如何选择防蜡技术,以避免油层污染,改善低压低产区块油井开发效果具有重要意义。

关键词:油层污染;油井结蜡;清防蜡

前言

针对油井结蜡问题,通常采用定期热洗方式清蜡,但是对于地层压力低,洗井易漏失的油井,热洗清蜡及易造成油层污染,是油井稳产的一大隐患。统计某油田结蜡区块油井热洗的900井次,因热洗导致不出64井次,导致产量下降105井次,影响原油产量约5900t。针对热洗清蜡污染油层的问题,试验应用了多种清防蜡技术来替代热洗,并见到了一定的效果。

1几种防蜡技术的现场试验

1.1 固体防蜡技术

工艺原理:将固体防蜡降凝剂按生产井的管柱结构,制成一定的形状,将其装入特制的筒中,加挂在泵挂底部。原油从油层流向地面时流经固体防蜡块,并将防蜡块缓慢地溶解在原油中,起到防蜡、降凝作用。

固体防蜡技术具有施工简单、安全高效、便于管理等特点。缺点是:该技术油品针对性较强,对井底温度要求严格限制在45℃~70℃之间。由于茨榆坨油田油井井底温度较低,防蜡措施井最长免热洗生产时间只有150d。

1.2 强磁防蜡技术

工艺原理:含石蜡的原油,在磁场作用下,其分子形成电子环流,环流中产生的环行磁场干扰和破坏了石蜡分子瞬间极的取向,石蜡分子结晶时的色散力受到削弱,石蜡晶核的生成受到抑制,则石蜡晶体的生长与聚结受到阻止,从而达到油井防蜡的目的。

特点:施工简单,成本低,可重复使用。缺点是受到一定使用条件的限制,油井井斜度数不能超过5°,且杆柱不能有偏磨,受外界碰撞以及高温环境均可使磁性下降。在某油田应用了3口井,最长免热洗时间为120d。

1.3 机械刮蜡技术

工艺原理:主要由步进簧、换向齿、连刀体等部件构成。抽油机运转时,步进簧夹住抽油杆,传递抽油杆冲程动力使清蜡器运行,每个冲次运行一个冲程的距离,并保持单向运行。直到遇到下换向器或上换向器时,换向齿换向,清蜡器改变运行方向,周而复始,自动连续运行。

特点:成本低廉,施工简单,适用于油品性质较好且凝固点不高的油井。缺点是对工艺和材质要求较高,在材质达不到要求的情况下易发生机械故障,在油井产量较低的油井上使用,易发生卡井现象。在某油田试验的5口油井,其中3口油井因机械故障发生卡井事故。

1.4涂层防蜡技术

工艺原理:采用静电喷涂和高温固化等手段使聚氨脂材料在油管和抽油杆上形成均匀涂层,并应用在油井结蜡区段,使之与生产液之间形成隔层,起到防结蜡、防腐蚀、防沥青胶质挂壁等作用。

该技术在某油田应用69口油井,防蜡有效率100%,阶段性平均免热洗生产时间达311d,节约洗井液31786m3,减少热洗744井次,累计直接增产原油10856.3t。其中一口井在未采取任何其它清、防蜡措施的情况下,连续正常生产了39个月。

1.5 合金防蜡技术

工艺原理:合金防蜡工具是由九种不同的金属成分组成的特殊金属,该特殊金属作为电化学催化剂,向溶液体系提供电子,使溶液发生电化学反应,从而使原油中的蜡呈悬浮状态,不易聚集吸附于管壁上,达到防蜡目的。

在油井生产时,原油在地层压力或抽油泵抽吸压力的作用下,进入合金防蜡工具管壁上四周分布的孔道,并形成大量细柱状射流,径直撞击到工具环空的内壁和芯轴上。在冲击作用发生的同时,工具表面的电子会使原油分子及原油中石蜡和其它矿物质分子极化,改变原油及原油中杂质的物理特性,使原油中的石蜡不易聚集。

該技术在某油田应用5口油井,防蜡有效率100%,免热洗生产时间均在1a以上。

2 几种防蜡技术适用性评价

由于各种因素的制约,强磁防蜡技术和机械刮蜡技术虽然见到一定的效果,但广泛适用性较差,效果参差不齐,有效期短。

固体防蜡技术具有施工简单、安全高效、便于管理等特点。但该技术对井底温度要求苛刻(必须在45℃~70℃之间),且有效期短,在使用8~12个月后既失效,必须提出更换。

涂层防蜡技术适用范围较广,生产区块、原油物性、产液量等因素对其均没有影响,且效果较好,有效期长,平均免热洗生产时间在1a以上,最长免热洗生产时间已达39个月,创国内油井防蜡有效期最长记录。涂层防蜡技术存在的主要问题是油井检泵作业对其管杆损耗较严重,增加了应用成本和管理难度,所以对于因偏磨严重,出砂等原因导致作业频繁的油井不宜使用。

合金防蜡技术使用的井下工具可以一次性安装,施工方便,适用范围广。并且可以重复使用,不需要维护保养,不易损坏,使用寿命长,具有无磁、无化学剂、无电的特点,是一种环保型产品。该技术存在的主要问题是成本较高。

3 结论

(1)在结蜡区块应用的几项防蜡技术,适用性最好的是涂层防蜡技术,管理最方便的是合金防蜡技术,较经济实用的是固体防蜡技术。

(2)实施防蜡措施的油井完全可以免热洗生产。由于减少了热洗,避免了地层污染,使得油井产能得到恢复,大部分措施井产油量有明显的上升趋势。

(3)油层保护是开发低压低产区块的关键,先进的工艺配套技术措施是改善低压低产区块开发效果的根本保障。