注聚区块清防蜡工艺适应性评价

2021-04-28黄粟大庆油田有限责任公司采油工程研究院

石油石化节能 2021年4期

黄粟（大庆油田有限责任公司采油工程研究院）

某油田十二五至十三五期间，聚驱计划新钻油井1 672口，占新钻油井的70.5%，聚驱开采规模会继续扩大。2012年开始基建投产，目前已经历空白水驱、含水下降期、低值期和回升期。聚驱采出井主要采用井下固体防蜡器配合反洗井的清防蜡方式，这主要是借鉴了水驱井的清蜡技术，针对聚驱井特性，需进一步验证其特点和适应性。

1 清防蜡工艺评价

目前清蜡主要有掺水热洗工艺、水泥车热洗工艺、固体防蜡工艺和电磁清防蜡工艺。目前电磁防蜡器故障率较高，不评价。

1.1 掺水热洗工艺

1）工艺原理。掺水热洗是依靠井口热洗管线，将热洗水泵入油套环空，溶解附着在管壁及泵筒的蜡[1-2]。优点是现场工人操作简单方便，缺点是对井口的管线工艺有要求，消耗能源高、洗井液进出入地层造成倒灌的现象，影响产油；通过温度监测，存在600 m以下达不到化蜡温度的现象[3]。

2）费用情况。掺水热洗周期为80天，所有费用为升温水量耗气或耗电费用、人工费用、压产及吨油价值。根据1 m3水升温1℃耗气0.14 m3，目前热洗提温要将全站所带油井的掺水量全部提温，为方便对比水量按30 m3计算，集输单耗按5.4 kWh/m3、1 kWh电费按0.638 1元、人工费用按50元计算。掺水热洗用水温度是由45℃升至80℃，天然气2.4元/m3。单井产油按2.0 t/d，热洗影响按1.5天计算。吨油操作成本1 051.455元/t、销售价格2 438元/t。

单次成本投入为4 615.822元/次；年洗井次数为4.6次；则年洗井成本为21 060元。

1.2 水泥车热洗工艺

1）工艺原理。水泥车热洗是在井口用高压将高温水从套管环形空间注入井底，对油管壁的蜡进行清洗，有效熔化管壁及杆壁蜡块，通过油套循环把溶蜡带出井口到地面管线[4-5]。现场洗井时要求洗井水量30 m3，温度在80℃，压力可达7 MPa，洗井20～30 min上返到井口，出口温度要求在60℃以上，达到60℃以上后要再循环1罐水左右，就可以达到较好的清蜡效果。水泥车洗井具有较强的冲刷作用，是区别于其他洗井方式的最大特点和优势[6]。

2）费用情况。统计水泥车热洗306井次，平均热洗周期120天，与掺水热洗工艺相比延长了40天。一套水泥车热洗一次台班费用为800元，热洗用水30 m3，平均产油2 t，恢复产油统一按1.5天折算，水泥车用水主要来自联合站软化水，站内一般从30℃加热至100℃，温升70℃。由于其采用罐车送至井口，因此暂不考虑集输成本。

单次成本投入为5 665.25元/次；年洗井次数为3次；则年洗井成本为17 232元。

1.3 固体防蜡工艺

1）工艺原理。固体防蜡管主要由固体防蜡药剂和承载器组成，将固体药剂经过加工处理形成井下配套工具，其中固体防蜡剂起到防蜡作用，承载器起到保护和支撑作用[7-8]。实际使用过程中安装在抽油泵的下端，井底油流的冲洗使高效防蜡组分缓慢溶解，防蜡组分作用于整个井下管柱，避免蜡沉积。油层温度为45℃，温度条件适合固体防蜡药剂的使用温度，在该温度地层下可以缓慢的释放药剂确保防蜡降凝效果和长效性。

2）费用情况。固体防蜡剂一次性投入成本为5000元，免洗期可达550～900天，按平均700天计算，热洗周期是水泥车热洗工艺的5.8倍，是掺水热洗工艺的8.75倍。固体防蜡器在现场修井时换新，修井周期不同其使用寿命也不同，根据抽油机平均修井周期计算其使用年限，使用时间为600天。

工具费平摊为5 833.3元；单次成本投入为10 449.2元/次；年洗井次数为0.5次；则年洗井成本为5 449元。

1.4 防蜡油管工艺

1）工艺原理。防蜡油管的主要原理是创造不利于石蜡沉积的环境，主要包括提高表面的光滑度，改变表面的润湿性使其亲水憎油[9-10]。目前常用的主要为油管内涂层工艺，就是在油管内壁喷涂一层固化后表面光滑且亲水性较强的物质，其防蜡原理与玻璃内衬油管防蜡原理相似[11]。防蜡油管目前主要是在普通油管基础上进行加工，加工后费用包括了油管的费用和涂层的加工费用，因此一次性投资较高。

2）费用情况。应用防蜡油管费用主要是油管的材料费用，1 m防蜡油管按110元计算，普通油管按100元/m计算，每米投资增加10元，每口井950 m长油管预计增加投资9 500元，防蜡油管使用寿命10年，应用防蜡油管平均热洗周期可达200天，与掺水热洗工艺相比延长了120天，每年少洗2.7次。平均单井产油2 t，扣产1.5天。

工具费平摊为520.5元；单次成本投入为5 136.4元/次；年洗井次数为1.8次；则年洗井成本为9 373.9元。

2 工艺适应性评价

1）洗井周期对比。从统计情况看，固体防蜡工艺平均免洗期500～800天，防蜡油管200天，按照免洗期从长到短的排序为：固体防蜡工艺、防蜡油管工艺、水泥车热洗工艺、掺水热洗工艺。

2）投入成本对比。防蜡油管材料费用增加为9 500元，固体防蜡工艺5 000元；不考虑车辆费用，水泥车单次需新增台班费用800元。按照投入成本从高到低的排序为：防蜡油管工艺、固体防蜡工艺、水泥车热洗工艺、掺水热洗工艺。

3）经济效益对比。折算费用见表1，与掺水热洗工艺对比，水泥车热洗工艺年节约费用3 828元；固体防蜡工艺年节约15 611元；防蜡油管工艺年节约11 686元。按照经济效益从高到低的排序为：固体防蜡工艺、防蜡油管工艺、水泥车热洗工艺、掺水热洗工艺。

3 现场应用效果

上述分析表明，固体防蜡器综合经济效益高于其他热洗方式，延长洗井周期效果最好，因此着重增大了其在A和B注聚区块的应用力度，取得了良好效果。

两区块共设计应用固体防蜡器164套，在油井作业时，固体防蜡器加挂在泵挂底部，固体防蜡器下部安装筛管，防止生产过程中地层出砂卡泵，固体防蜡器安装在井下不影响油井正常的配套工艺安装，同时，固体随油井生产管柱同时下入井内，与井口点滴加药对比，施工较为方便，无需单独施工，节约了井口加药人力和设备费用。

A、B区块应用固体防蜡器（GTFLQ76×89 mm）前后效果统计见表2，A区块平均免洗期822天，是同区块未安装井的8.7倍；B区块免洗期704天，是同区块未安装井的6.8倍，两区块生产时率高，不存在热洗影响时率问题。同时，由于A、B区块部分井处于水塘、芦苇地等低洼地带，日常管理中存在雨季水泥车热洗困难的问题，通过应用固体防蜡工艺，有效解决了低洼井的热洗难题，确保了低洼井雨季正常生产。

表1 折算费用

表2 A、B区块应用固体防蜡器前后效果统计

A、B两区块由于热洗周期延长，单井年均少热洗3.2次，根据单井单次热洗用水30 m3，耗气147 m3，耗电162 kWh测算，单井年可节约水96 m3、气为470.4 m3、电为518.4 kWh，此外由于洗井次数减少，人工费用和压产产量降低折算费用大幅度缩减，单井由以上各项节约折合经济效益达1.5万元，164口井年经济效益共计246万元/a。