油井內襯外裹油管試驗成功的節能啟示*

付亞榮 王愛芳 馬永忠 劉春平 付麗霞 靳利 朱偉

（1.華北油田第五采油廠；2.渤海鉆探公司井下作業分公司；3.華北油田采油工程研究院）

內襯油管具有導熱系數低、耐腐蝕、耐磨損、內壁不結垢、摩擦阻力小等優點，同時還具有記憶效應，可自動適應油井溫度和應力變化的特點[1]。廣泛應用于油井防偏磨，取得了很好的應用效果[2-4]，但為節約一次性投資，也只是在井斜段使用。馬來增[5]、李小林[6]等學者對改性玻璃鋼內襯油管的隔熱、防腐、防垢、耐壓性能進行了試驗，表明其明顯優于其他類型的油管，現場應用也證明了這一點；同時，勝利油田臨盤采油廠進行了注水井防腐防垢應用試驗獲得成功[6]。陳濤平[7]等人認為，較普通油管而言，內襯油管熱阻較高。他們利用水力相當直徑的概念，將Muk her jee Brill 氣液兩相管流壓降計算方法拓展到抽油機井井筒壓力預測中，同時考慮焦耳-湯姆遜效應及油套環空流體對流換熱對井筒溫度分布的影響，能夠有效預測高凝油抽油機井應用內襯油管后井筒壓力-溫度分布。在沈陽采油廠對5 口油井進行預測，誤差小于10%。2014年，內襯油管生產企業研制出內襯外裹油管，并做了保溫防蠟試驗[8-9]，節電效果明顯。

1 內襯外裹油管

內襯外裹油管就是在普通油管內部嵌入3.8～4.0 mm 的高密度聚乙烯復合材料；在普通油管外部外裹3～6 mm 的導熱系數極低、防水性好的隔熱材料，隔熱材料外側纏繞保護鋼帶，并在保護鋼帶外側均勻地包裹2～3 mm 的高密度聚乙烯保護層（圖1）；油管與油管之間的接箍使用半圓形隔熱保護管套（圖2）。內襯外裹油管主要提高原油井口溫度，改善原油在井筒中的流態，減少井筒中結蠟段長度，實現油井不洗井、不加藥的維護方式以及油井單管集油的生產模式，實現節能創效。

圖1 內襯外裹油管

圖2 隔熱保護管套

2 選井的條件

內襯外裹油管隔熱效果好。從油層流入井筒的原油，在井筒舉升過程中，只有微量的熱能傳導至油套環空、套管、水泥環等；原油舉升至井口，其溫度仍接近或大于原油析蠟溫度，達到防止油井結蠟的目的。為使內襯外裹油管發揮其較大的綜合效益，在選井時需要考慮：油井含水低于70%；泵掛深度小于2000 m；日產液大于10 m3；沉沒度大于200 m；原油凝固點30 ℃以上；原油含蠟量大于15%。

3 現場應用

2014年5月開始，分別在5 口井上進行現場試驗。試驗表明，油井井口溫度平均提高13.5 ℃，抽油機懸點最大負荷平均下降3.5 kN，最小負荷平均上升1.3 kN，油井免去熱洗、加藥，平均日節電37.1 kWh。

典型井例1：某23-XX 井，日產液15 m3，含水65%，原油凝固點32 ℃；膠質瀝青質34.45%，含蠟23.7%，50 ℃黏度61.9 mPa·s，析蠟點44 ℃，熱洗周期120 d，應用內襯外裹油管泵掛深度1950 m；井口溫度由33 ℃上升至46.5 ℃，抽油機懸點最大負荷下降2.8 kN，最小負荷上升1.9 kN，油井免去熱洗、加藥，平均日節電33.8 kWh。

典型井例2：某33-XX 井，日產液25 m3，含水50%，原油凝固點31 ℃；膠質瀝青質45.18%，含 蠟24.1% ，50 ℃黏 度85.2 mPa· s，析 蠟 點46 ℃，熱洗周期60 d，加藥周期15 d，應用內襯外裹油管泵掛深度1700 m；井口溫度由31 ℃上升至51.5 ℃，抽油機懸點最大負荷下降4.7 kN，最小負荷上升2.4 kN，油井免去熱洗、加藥，平均日節電37.9 kWh。

4 結論

1）內襯外裹油管因原油大舉升過程中，熱量散失小，能改善原油在井筒中的流態，免去油井洗井、加藥。

2）內襯外裹油管應考慮油井自身情況，才能達到最好的綜合效益。

3）內襯外裹油管應用成功后，有可能實現油井單管集輸，實現加熱爐停運的生產運行模式，達到節能降耗的目的。

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[2]謝芳.超高分子量聚乙烯內襯復合管技術前景展望[J].石油石化節能,2012(1):29-31.

[3]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.

[4]李文森,景步宏,楊棟祥,等.內襯超高分子量聚乙烯油管在黃88 斷塊的應用[J].復雜油氣藏,2014,7(1):81-83.

[5]馬來增,孫衛娟,高峰.改性玻璃鋼內襯油管性能試驗[J].石油礦場機械,2001,30(S1):44-46.

[6]李小林,呂學忠,劉中云,等.改性玻璃鋼內襯油管的試驗與應用[J].石油鉆采工藝,2001,23(2):76-78.

[7]陳濤平,張權.高凝油抽油機井井筒壓力—溫度分布預測[J].大慶石油學院學報,2011:62-66.

[8]劉興仁.一種耐磨防腐內襯隔熱油管:中國,201410367932.X[P].2014-10-29.

[9]劉興仁.一種耐磨防腐外裹隔熱油管:中國,201410371042.6[P].2014-10-15.