空心抽油桿熱洗清蠟節能工藝*

付亞榮 李小永 姚慶童 于志銘 謝榮捷 郭青群 孫斌

（華北油田第五采油廠）

附著在抽油桿上的蠟使井液流動空間減小的同時，也使抽油桿的應力幅度加大，加劇了抽油桿的疲勞破壞[1]。油井熱洗清蠟是油井日常維護管理的主要手段之一，對保障油井的正常生產起到了至關重要的作用[2]，但對油藏壓力水平較低的水敏地層，因地層黏土的水化分散及水鎖效應，造成地層污染，致使熱洗后油井產量下降，短期內產量難于恢復[3，4]。胡雄翼等人[5]利用真空超導裝置，加熱油井自產液實現不壓井洗井；許立紅[6]依據傅葉定律，對高含水后期油井實施大排量熱洗清蠟；筆者也曾提出并嘗試不壓井洗井液和泡沫洗井液進行熱洗，并縮短了油井的恢復期[7，8]；劉占營[9]等人認為抽油機井自能熱洗能降低成本。但事實上，并沒有完全解決熱洗時間長，需要消耗大量燃料的問題。采用正循環結構的空心桿熱洗清蠟，利用空心抽油桿、井下單流閥在油管內部形成的循環通道，對結蠟段進行有效的熱洗，現場應用表明：以泵深2000m為例，平均節約熱洗介質40～50m3，油井恢復期只有常規熱洗的15%左右，節省熱洗消耗的燃油65%左右。

1 空心抽油桿熱洗工藝

李國棟等人[10]在2012年對空心桿熱洗技術工藝進行了改進，其工藝流程：熱洗設備（高壓鍋爐車）、過濾器、熱洗檢測器、空心桿兩通、高壓截止閥、空心桿光桿、空心抽油桿、洗井單流閥、實心抽油桿和抽油泵柱塞。實現了對熱洗效果的在線監測，避免了熱洗介質中的雜質堵塞單流閥。熱洗時，熱洗設備加熱洗井介質通過高壓軟管經過濾器—熱洗檢測器—空心桿兩通—高壓截止閥—空心桿光桿泵入空心抽油桿內腔，至洗井單流閥，在此過程中，空心抽油桿被加熱，桿體外壁的蠟被融化，隨上返的油流返至地面[11]，熱洗介質頂開單流閥，再經空心抽油桿與油管內環空隨油流進站。由于熱洗介質只在空心抽油桿和油管內環空之間流動，因此，不會污染油層，洗井后2～3小時熱洗介質可完全排出，對油井產量恢復期大大縮短。

2 空心抽油桿熱洗工藝參數的確定

2.1 空心抽油桿下入深度的確定

原油中蠟的析出與油流速度、溶解氣量等多種因素有關，借鑒同軸式雙空心抽油桿下入深度設計方法[12]，結合油區的地溫梯度、原油的拐點溫度確定空心抽油桿下入深度。

2.2 空心抽油桿熱洗清蠟井筒溫度場的確定

熱洗介質從空心抽油桿內腔注入經井下單流閥循環至井口，在井筒內部形成了一個正循環，中國石化江蘇油田施豫琴等人創建了井筒溫度場的計算模型，可以得出任意一點井筒混合液的溫度。以此確定熱洗介質的入口溫度，比如：在滿足井筒任一點的溫度高于融蠟溫度75℃，空心抽油桿下深1000m時，熱洗介質的入口溫度為85～90℃。

2.3 熱洗介質、排量及總量的控制的確定

空心抽油桿內徑（25mm）及單流閥內徑（19 mm）較小，為保證單流閥開關自如重復使用，熱洗介質選用比熱高、成本低、清潔的清水；現場排量應控制在2～3m3/h；以熱洗清蠟徹底確定其總量，總量越多清蠟越徹底，傳統熱洗方式通常要求是循環容積的1.5～2倍，因空心抽油桿熱洗量相對小，要求洗井量控制在循環容積的3倍左右。以空心抽油桿下入深度為1000m為例，不考慮空心抽油桿所占體積，油管內體積為3m3，熱洗介質用量控制在6～8m3。

3 現場應用

現場100余井次的應用時，洗井過程全部應用過濾器和熱洗檢測器，洗井壓力為1.6～2.5MPa，洗井時間2～3 h，單井熱洗介質用量6～8m3，洗井前后油井電動機電流均有明顯下降。

3.1 節水

常規洗井車洗井用水量在40～50m3，空心抽油桿熱洗用水量6～8m3。

3.2 節省燃料油

常規熱洗單井平均消耗燃料油350 L，空心抽油桿熱洗升溫快，熱效率高，用時短，燃料油消耗在120 L左右，節省熱洗消耗的燃油65%左右。

3.3 縮短了油井產量恢復期

空心抽油桿技術洗井液從空心抽油桿外部和油管內環空返回至地面集油管線，不進入地層，油井恢復期只有常規熱洗的15%左右，減少了熱洗對產量的影響。

4 結論

1）空心抽油桿熱洗清蠟技術具有熱洗介質用量少，熱洗時間短的特點，且保證了油井的有效生產時率，是一種能夠解決常規熱洗影響產量的節能技術。

2）空心抽油桿熱洗清蠟技術解決了低壓、高滲、水敏嚴重油藏常規洗井時污染油層的問題，杜絕了洗井液對油層的傷害。

[1]賀鳳云,高越.機采井熱洗清蠟[J].當代化工,2013,42（6）:849-850.

[2]施豫琴,顧慶宏,李興,等.空心桿熱洗工藝技術應用[J].復雜油氣藏,2011,4（4）:80-84.

[3]黃菊,程宇輝,黃一漢,等.油井屏蔽暫堵熱洗工藝技術的研究與應用[J].西安石油大學學報（自然科學版）,2004,19（1）:49-51.

[4]付亞榮,陳寶新,劉建華,等.基于酸性表面活性劑的油井解堵工藝[J].石油鉆采工藝,2007,29（3）:67-68.

[5]胡雄翼,曹瑾,劉柯娣,等.真空超導加熱器在油井熱洗中的應用[J].科學技術與工程,2012,12（15）:3595-3597.

[6]許立紅.大排量熱洗技術在油田中的應用[J].中外能源,2011,16（7）:57-60.

[7]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.

[8]付亞榮,付麗霞,李造吉,等.泡沫洗井液的研究與應用[J].石油石化節能,2011,1（7）:3-4.

[9]劉占營,黃輝雄,王亞洲.抽油機井自能熱洗技術應用分析[J].油氣井測試,2002,11（1）:57-58.

[10]李國棟,曹俊杰,孫鳳合.空心桿加熱洗井裝置[P].中國:201220415148.8.

[11]崔衛冠,李現東,董志清,等.不停產空心桿熱洗清蠟技術的應用[J].石油機械,2004,32（3）:56-57.

[12]付亞榮.同軸式雙空心抽油桿下入深度設計方法[J].石油鉆探技術,2012,40（4）:107-110.