井筒密閉循環(huán)采油技術與應用

朱鐵成 李麗

【摘要】針對原油凝固點高、舍蠟高的特點的油藏區(qū)塊油井，特別是針對在原油開采過程中，當井液溫度和壓力降低到一定界限時，蠟就會從原油中析出并在井下管柱上結晶造成的開采困難問題。本文從井筒防蠟方面存在薄弱環(huán)節(jié)，特別是高含蠟井在生產過程中存在的問題進行了分析，重點圍繞井筒密閉循環(huán)采油技術特點、工藝流程以及關鍵技術進行了論述，并結合油藏區(qū)塊生產實際對該技術進行了現(xiàn)場實踐應用，取得良好的效果，以期為該類型油藏區(qū)塊提供技術參考。

【關鍵詞】采油工程 井筒密閉循環(huán)采油技術 實踐應用

河口采油廠某油藏區(qū)塊總井34口，開井26口，日液水平613t，日油水平221t，綜合含水63.9%，平均泵徑48.7mm，平均沖程3.6m，平均沖次4次/min，17口井地面水，平均日摻水量380m3。區(qū)塊原油粘度為20～3254 mPa.s，凝固點平均高達27.2～C，含蠟量平均在14.3%～17.8%，地層水總礦化度較高在8192～18786mg/1，主要以NaHCO3、GaGl2、MgCl2型為主，水型變化大。綜合以上可以看出，該區(qū)塊流體具有粘度低地層水礦化度相對較高的特點，且原油凝固點高、含蠟高。

1原有生產開發(fā)中存在的主要問題

由于該區(qū)塊油井具有原油凝固點高、含蠟高的特點，在原油開采過程中，當井液溫度和壓力降低到一定界限時，蠟就會從原油中析出，在井下管柱上結晶，同時使井液粘度和凝固點升高，造成諸多開采困難。為了保證油井的正常生產，現(xiàn)場目前通過地面摻水、單井管線加熱、套管加清防蠟劑定時熱洗、加裝混輸泵、井筒防蠟工藝等系列清蠟防蠟措施，以提高混輸液溫度，降低井口回壓，保證油井的正常生產。但在井筒防蠟方面還存在薄弱環(huán)節(jié)，目前高含蠟井在生產過程中主要存在以下問題：

1.1井筒偏磨嚴重

由于墾西新區(qū)的平均地層穩(wěn)定為95°C，油藏中深平均為2273米，平均地梯溫度為4.2°C/100米。由此可以看出，油在井筒中流動的過程中，在井筒中部井液溫度就基本達到了原油凝固點，井筒內開始結蠟。由于蠟沉積在泵內就會造成泵漏，抽油桿結蠟會使桿管變形造成部分井偏磨，負荷加重造成光桿緩下或者光桿下不去。通過對該區(qū)塊部分井加裝了井下防蠟裝置進行防蠟，井筒結晶現(xiàn)象有一定緩解，但是有效期較短。

1.2泵效偏低

結蠟嚴重影響深井泵的正常工作，普遍存在漏失現(xiàn)象，該區(qū)塊的平均泵效只有53.9%。

1.3洗井頻繁

普通熱洗夏季洗井周期般為2～3個月，冬季則為1～2個月左右。如稍有不及時就會出現(xiàn)井筒、管線結蠟或蠟堵的現(xiàn)象。

1.4日常管理難度加大

由于墾西西新區(qū)凝固點高結蠟嚴重，因此在管理過程中必須加強職工的責任心，及時巡井，防止因停井造成結蠟，由于墾西新區(qū)井距較大，加大了巡防的難度，特別是冬季生產管理難度進一步加大。

2井筒密閉循環(huán)采油技術

2.1井筒密閉循環(huán)采油技術特點

井筒密閉循環(huán)裝置的技術特點主要體現(xiàn)在以下三個方面：一是空心桿內加入隔熱管，實現(xiàn)熱水密閉循環(huán)，提高了熱效率;二是保持了井筒溫度的相對恒定，滿足了高含蠟井開采的要求;三是對原油的計量系統(tǒng)不產生任何影響，最終達到了節(jié)能降粘的目的。

2.2井筒密閉循環(huán)采油技術工藝流程

結合該油藏區(qū)塊的實際井況，在專家的指導下，對工藝方案進行了反復論證，確定工藝流程如下：

換熱介質罐——煤、氣兩用高效加熱器——過濾器——泵——高溫高壓管線——連接總成進水口——換熱介質罐（密閉往復循環(huán)）。

2.3井筒密閉循環(huán)采油關鍵技術

（1）耐高溫隔熱管的選擇：空心桿內使用的隔熱管連續(xù)工作溫度為95～C;工作壓力1.5～2.5Mpa;管壁爆破強度5.5～8.0MPa。

（2）高效加熱器的設計：針對油田的井況，對高效加熱器分組進行設計。

（3）泵的選擇：根據(jù)油田井況需要選用了揚程2MPa、排量2m3，電機3Kw的不銹鋼多級離心泵，滿足了高含蠟井井況的需求。

（4）Ф42空心桿和耐高溫密封圈的選擇：我們選用了Ф42空心桿進行工藝流程試驗，取得了滿意的效果。

另外，經(jīng)過拉力試驗和參數(shù)計算選用了耐高浦密封圈：工作溫度≥150°C。

3井筒密閉循環(huán)采油技術現(xiàn)場應用效果分析

近年來，我們摸排優(yōu)選了地處偏遠、井距離距離長、管理難度大和易結蠟的5口井安裝了井筒密閉循環(huán)裝置，經(jīng)過將近半年的跟蹤分析，其應用效果主要表現(xiàn)在：

3.1井筒密閉循環(huán)采油技術提高了井筒溫度

目前井簡平均溫度達到70°C以上，并口溫度達到50°C以上，保證了原油中的蠟質不能析出。

3.2液量變化明顯

從實施情況前后對比看，5口井合計日增液量41.7立方米。

3.3節(jié)電效果顯著

從前后測試的單井系統(tǒng)效率分析，由實施前的14.82%上升到實施后的28.68%，上升13.86%，日耗電也大幅下降，由實施前的平均單井日耗電172Kwh下降到實施后的134Kwh，平均單井日節(jié)電38Kwh。

3.4電流負荷變化

該區(qū)塊5口井實施前后電流負荷變化呈減少趨勢，平均降低電流3.0安培，抽油機平衡率得到進一步改善。

3.5單井地面摻水減少

井筒密閉循環(huán)采油技術裝置自帶的加熱裝置可循環(huán)加熱，提高了單井產出液溫度，平均單井產出液溫度在55°C～60°C左有。由于進站原油溫度提高，有利于原油進站，所以根據(jù)單井實際情況，降低了單井摻液量，日減摻液量85立方米，部分井自從實施以來停地面摻水。

4結束語

針對原油凝固點高、含蠟高的特點的油藏區(qū)塊油井，特別是針對在原油開采過程中，當井液溫度和壓力降低到一定界限時，蠟就會從原油中析出并在井下管柱上結晶造成的開采困難問題。經(jīng)過對油藏區(qū)塊現(xiàn)場采油生產試驗表明，井簡密閉循環(huán)采油技術工藝流程合理，具有良好的節(jié)能降耗效果，能夠解決高蠟開采過程中的問題，具有良好的應用前景。

作者簡介：朱鐵成（1980-），男，遼寧省錦州市人，大學本科，助理工程師。