油井自動清蠟節能工藝實踐*

曹瑾（華北油田公司第一采油廠）

油井自動清蠟節能工藝實踐*

曹瑾（華北油田公司第一采油廠）

在油井生產管理過程中，為了達到有效清防蠟、節能、環保的目的，應用帶有自動清蠟裝置、換向器的抽油管柱、桿柱組合，利用機械原理中的爬行理論，清除抽油桿上的積蠟。16口油井現場試驗表明，抽油機懸點載荷平均下降13.45個百分點，年節約清蠟劑11.3 t，年減少熱洗58井次，年節電5560 k W h，取得了較好的經濟效益，為油井清防蠟提供了技術借鑒。

油井 自動清蠟 管、桿柱組合 節能

油井結蠟不僅影響產量、增加運行設備耗能，嚴重的還造成蠟卡使油井停產。油井常用的清蠟方法[1]主要包括機械法、化學法、物理法以及這幾種方法的綜合措施。應用有機溶劑進行化學清蠟存在易燃易爆、用量大、加藥頻率高、作用時間短、污染環境等問題[2]；固體防蠟技術現場施工簡單，一次性投放，但有效期僅8~12個月[3]。微生物清防蠟采用能運移、代謝和繁殖的活體微生物分解原油中的石蠟組分，并將其轉化為生物表面活性劑等代謝產物，降低原油黏度，改善流動性，達到清防蠟的目的，但微生物最適生長溫度為50~65℃[4]；付亞榮等人[5-6]提出了解決熱水洗井易傷害地層、排液時間長等問題，但往往因人、環境和條件等因素無法保證熱洗清蠟按計劃進行。本文著眼于既能有效清防蠟，又能環保、節約能耗的技術思路，嘗試油井自動清蠟試驗，取得了較好的經濟效益。

1 自動清蠟工藝

1.1 自動清蠟工藝原理

抽油井自動清蠟桿管柱由自動清蠟裝置、抽油桿、油管組成（圖1）。

將自動清蠟裝置的上換向短節安裝在井口或井口下第一根油管上，下換向短節安裝在清蠟井段油管下部，自動刮蠟器安裝在清蠟井段的抽油桿上。

自動清蠟裝置運動依據機械原理中的爬行理論，工作時兩端的步進簧卡抱在抽油桿上，使步進齒與抽油桿發生摩擦并同時清除抽油桿積蠟。當換向齒的齒尖與抽油桿運動方向相反時，自動刮蠟器隨抽油桿作單方向運動，自動刮蠟器兩端刃口對油管進行清蠟；當換向齒的齒尖方向與抽油桿運行方向相同時，自動刮蠟器靜止不動，此時抽油桿與自動刮蠟器的彈簧片做相對運動，彈簧片對抽油桿進行清蠟。當自動刮蠟器運行到換向短節時，將改變自動刮蠟器的運行方向，實現自動刮蠟器對油管和抽油桿的往返清蠟。

1.2 自動清蠟管、桿柱組合[7]

帶有自動清蠟裝置的抽油管柱、桿柱組合包括：井下管柱組合和抽油桿柱組合。井下管柱結構組合：自下而上順序連接有導錐、篩管、尾管、抽油泵泵筒、油管、自動清蠟裝置下換向短節、油管、自動清蠟裝置上換向短節、油管。井下抽油桿結構組合：自下而上順序連接有抽油泵柱塞、抽油桿、自動清蠟裝置倒入器、抽油桿。

管柱結構組合：自下而上?73mm導錐×1850m+?73mm篩管×1830m+?73mm尾管×1810m+?38mm管泵×1800m+?73mm油管×800m+?93mm自動清蠟裝置下換向器短節×799.5 m+?73mm油管×100m+?93mm自動清蠟裝置上換向器短節×99.5m+?73mm油管一直到井口；桿柱組合：自下而上?38mm管泵柱塞×1800m+?19mm抽油桿×1100m+?22mm抽油桿×800m+?25自動清蠟裝置倒入器×799.0m+?22mm抽油桿一直到井口。

1.3 自動清蠟裝置選井條件

結蠟井段為直井的抽油機井，上部25 mm抽油桿時，配套使用89mm加厚油管；依據油井結蠟井段確定上、下換向器安裝位置；清蠟井段油管必須用專用通井規通井。

2 現場應用

現場應用抽油井桿管柱自動清蠟裝置16口井，抽油機懸點載荷平均下降13.45個百分點，年節約清蠟劑11.3t，年減少熱洗井次58井次，年節電5560k W h。表1列舉了8口油井應用前后抽油機最大載荷情況。

表18 口油井應用自動清蠟裝置前后抽油機最大載荷

典型井例：M 48井，含蠟21.6%，凝固點38℃。未使用自動清蠟裝置采用的管柱組合：?62mm絲堵×1843.57m+?73mm篩管×1824.05 m+?44 mm管泵×1805.74 m+?73mm油管×1800m。油井日常清蠟維護依靠熱洗、加藥方式。年需要費用3.5萬元。

2008年1月開始使用帶有自動清蠟裝置的抽油管柱、桿柱組合后，油井不加藥、不熱洗。

[1]肖進軍.油井結蠟及清防蠟技術探討[J].化學工程與裝備,2010（7）:65-66.

[2]王彪.油井結蠟及清防蠟劑[J].精細石油化工,1994（6）:66.

[3]余曉玲,王來全,余勇,等.固體防蠟劑S N－2的室內研究及應用[J].斷塊油氣田,2007,14（5）:82－83.

[4]樂建君,王新宇,李云祥,等.機采井微生物清防蠟工藝及應用效果評價[J].化學與生物工程,2011,28（8）:67－69.

[5]付亞榮.內襯油管油井洗井液的研究與應用[J].石油鉆采工藝,2011,33（5）:110-112.

[6]付亞榮,付麗霞,吳澤美,等.無污染洗井液的研究與應用[J].石油鉆探技術,2009,37（6）:91-93.

[7]曹瑾,付書貴,劉柯遞,等.帶有自動清蠟裝置的抽油管柱和桿柱[P]:中國,201120530912.1.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.04.007

曹瑾，2004年畢業于天津科技大學，工程師，從事油氣田開發技術研究與應用工作，E-mail：cy1_cjin@petrochina.com.cn，地址：河北省任丘市華北油田第一采油廠工程技術研究所，062552。

*國家實用新型專利“帶有自動清蠟裝置的抽油管柱和桿柱”（專利號：201120530912.1）

2012-01-02）