高效洗井器的应用探讨

2021-04-14张相松

中国设备工程 2021年7期

张相松

（大庆油田采油八厂信息中心综合室，黑龙江大庆 163000）

1 目的意义

注水井洗井是注水质量提升的重要环节，通过洗井可以清洗近井地带和井筒，防止杂质堵塞管柱和工具，降低维护性作业率，提高水井利用率和时率，但采用常规套管反洗井的方式，不能对管柱内壁的污垢实施有效清理，存在洗井效果差、洗井水量大、洗井效率低等问题，造成了单井检配合格率逐渐降低，洗井质量不合格使注水井管柱中杂质堆积严重，最终堵塞管柱和工具，使维护性作业率不断升高，对注水生产形成了很大的压力，为此开展了高效洗井器现场试验。

2 高效洗井器基本情况

2.1 工具结构

图1 洗井器结构示意图和实物图

高效洗井器主要有打捞头、上除垢器叶片、上锁尔、联动杆、下除垢器叶片、下锁尔、锁体和导向体等部件组成，如图1所示。

2.2 除垢机理

利用“空穴效应”原理，依靠空穴效应产生对垢质的剧烈冲击振动和高压水射流来除垢，除垢机理如图2所示。

图2 高效洗井器除垢机理图

洗井器在高速水流作用下，紧贴油管内壁上行，叶片孔隙处产生大量密集小气泡，类似雾状，利用空穴作用产生微射流和冲击波，验证了洗井器结构的合理性，洗井器室内实验运行情况如图3所示。

2.3 工作原理

洗井前将高效洗井器用释放装置从井口测试闸门投入管柱内，通过正注流程将洗井器送至第一级封隔器。反洗井时，洗井器在高速水流作用下，紧贴油管内壁上行，叶片张开，利用洗井器产生的空穴效应将管壁的污垢清除。

图3 洗井器室内实验图

2.4 技术特点

（1）高效洗井器产生的雾状气泡在冲击波的作用下对附着在罐壁上的垢质及死油死蜡有较强的作用力，目前高效洗井器在第四采油厂已经开始推广应用，通过对四厂部分注水井洗井数据统计分析得出，高效洗井器单井洗井时间为1.98小时，相比常规洗井时间缩短1小时，单井单次洗井水量为4罐，比常规洗井节省2罐水，洗井水量少，洗井效率高。

表1 洗井时间统计表

表2 洗井水量统计表

（2）高效洗井器工作全过程密闭施工，操作简便，安全环保。

（3）通过井口回收装置收回的洗井器可以进行清理后循环使用，单件使用寿命10井次以上。

（4）洗井器设计配套打捞头，如果投放过程中因各种原因遇阻，可利用测试队常规打捞器将其打捞上来，保证生产正常进行，打捞头实物如图4所示。

3 现场应用效果及经济效益预测

3.1 试验效果

对A井进行现场试验分析，洗井前吐水1罐，常规洗井1罐后下入高效洗井器洗井，排量25m3/h，压力8.6MPa，用水4罐，用时2.1h。试验中对两种洗井方式下返回的洗井液取样，如图5所示。通过对比可以看出，洗井效果明显好于常规洗井。

图4 配套打捞头实物图

图5 洗井液样品图

起出洗井器携带泥沙和垢质如图6所示，证明洗井过程中能够将沉积在管柱中的垢质分离并随液体携带出来，实现彻底洗井。

3.2 经济效益预测

图6 试验井起出高效洗井器实物图

高效洗井器单价0.33万元，平均使用寿命在10井次以上，按照使用寿命10井次，单次洗井所用4罐水，较常规洗井节省2罐水计算，30套工具投入费用9.9万元，预计可洗井300井次，累计节省600罐水，节省台班费30万元，投入产出比3.03。在注采压力逐年增大的形势下，注水井洗井的工作量和难度越来越大，省时、省力、高效的洗井工艺应用前景广阔。