空心杆热洗清蜡工艺在张家垛油田的应用

中国石化华东油气分公司泰州采油厂 江苏 泰州 225300

前言

在油层条件下,蜡通常是溶解态,在实际的开采作业中,随着原油升起,压力与温度逐渐降低,里面的蜡成分就慢慢析出,并出现沉积,进而降低油井产量,严重时可能出现蜡卡现象,妨碍油井的正常运转。

张家垛油田前期主要采用套管加药和套管热洗的方式清蜡,但是娄庄区块生产的戴南组油藏边底水比较发育,生产中往往控制产量,这就导致了油井普遍动液面比较高,套管加药的效果并不明显。套管热洗由于套管环空面积较大,洗井液量大,洗井效率低下,并且容易污染低层,导致油井产量恢复期较长。为了解决清蜡的问题,引进了空心杆热洗清蜡工艺技术,提高了油井的开井时率。

1 空心杆热洗工艺原理、流程及配套工具

1.1 工艺原理 此工艺需要用到空心杆,杆长根据实际情况决定,连接上实心抽油杆,一同放入油井下面,并超过蜡点位置。地面洗井管线和井口洗井三通连接在一起,在开始热洗的时候,在某种压力的促使下,在空心杆底部洗井单流阀处,会有热洗介流流入。此时空心杆温度上升,进而溶解掉其外壁上的粘稠物与蜡,并跟随油向上到地面。热载体也随之进入油罐内,并朝上方流动,溶解掉内壁上的粘稠物与蜡,并将其带上到地面。

1.2 工艺流程 该工艺使用的是正循环结构,通过井口热洗三通等部件,构成油管与井的正循环通道,然后对结蜡段产生出热洗清的效果。

1.3 工艺配套工具 主要有井口热洗三通、高压软管等组件。

(1)井口热洗三通。

旋转密封与承载是此项技术的重要部分,保证了地面热洗管线与井下空心杆的连接。让热洗介质能够顺畅地流入空心杆。

(2)热洗单流阀。

位置处于实心抽油杆与空心杆间,目的在于构建起油管与空心杆的循环通道。

2 合理下井深度和热洗参数的确定

2.1 空心杆下井深度的确定 空心抽油杆在井中的下入深度也就是清蜡深度,一般根据油井的结蜡深度来确定空心抽油杆在油井的下入深度。可通过现场测得结蜡点位置作为依据,也可通过计算常规生产井的井下油流沿井筒的温度分布分析出位置。

2.2 热洗介质的确定 热洗介质采用清水,有成本低廉,环保情节等好处。

2.3 热洗温度的确定 这需要根据含蜡原油析蜡温度,井含蜡量等因素,进行综合的考量。单从提高井筒温度来考虑,热洗介质入口温度是越高越好,但综合热洗效果,地面设备情况,可以通过热洗清蜡软件设计出其最优遇度值,根据现场情况分析后确定张家垛田的清蜡温度在75-80℃,热洗介质为水时,热洗入口温度一般控制在90℃为宜。

2.4 热洗排量的确定 在保证设备安全的基础上,热洗循环排量采用大排量为宜。不过由于洗井单流阀与空心杆内径的限制,在现场作业时,将排量控制在5～6m3/h范围内。在传统的热洗方式中,一般要求洗井量是循环容积的1.5～2倍,但由于空心杆热洗量比较小,因此选择了3倍左右。

3 现场应用情况及效果分析

3.1 现场应用情况 空心杆热洗工艺先后在张家垛油田张2-2B、张2-6、侧张2-1HF、张2-4这4口井使用,2019年现场总计洗井7井次。

3.2 效果分析

(1)延长了油井的检泵周期。该4口井下空心杆热洗后的检泵周期平均免修期已达429天,通过定期热洗的方式,没有出现蜡卡现象,各井检泵周期如下表:

该工艺有效地避免了油井由于蜡卡而导致频繁检泵,其中张2-2B井和侧张2-1HF井效果尤为明显。张2-2B自投产以来检泵周期仅为192天,应用空心杆热洗后检泵周期已达486天。

(2)节省了热洗费用及药剂费用。每口井单次热洗井时间由6h下降至3h左右,单次洗井费用可节省2000元,4口井年节约洗井费用10万元。一方面减少了环境污染,另一方面以每天减少10kg药剂计算,年可节约药剂费用5万元以上。

3.3 典型井实例 2019年9月29日对张2-4井实施空心杆热洗井,洗井介质为清水,洗井压力达到14MPa时打开洗井单流阀,洗井压力一般是4MPa,出入口温度为58与92度,排量保持在2-3m3,井4小时,洗井液量11m3,洗井前后电流变化较为明显,上电流由洗井前的26A下降到21A,下电流由洗井前的31A下降到28A。

4 结论及认识

(1)避免地层污染。空心杆热洗是在空心杆和油管之间建立热洗循环通道,在此过程中,水无法流入环空,具有一定的环保性。

(2)避免产量损失。空心杆热洗不需停井,洗井液不占用泵排量,洗井过程中不影响产量。

(3)洗井效率高。洗井液直接接触油管内的蜡,洗井热效率高,洗井效果好。较常规套管热洗井节省了洗井时间及费用。