李英 李揚 鄭濤
摘 要:隨著油田開發時間的延長,撈油井數量越來越多,與其他采油方式相比,具有操作成本低、經濟效益好、節能環保、管理方便等特點。撈油井在撈油后需關井恢復液面,當井筒儲集一定油量后,再進行下次撈油,若油井撈油后關井時間過長(即周期過長),累積撈油量將大幅度降低,相反,關井時間過短,雖然會使撈油總量增多,但隨著撈油次數的增加撈油成本將大幅度上升,并且過頻的撈油,對地層傷害很大,不利于保護油層。那么,根據當前生產現場情況分析,撈油井在冬季撈油時操作過程環節上還存在不足,需要創新撈油方法提高撈油效率和質量。
關鍵詞:油田開發;冬季撈油;效率質量
油田在經過三十余年的開發后已經普遍進入高含水開發后期,一部分單井產量呈現出產液低、含水高的特點,甚至出現供液不足,采取常規機采方式投入成本高,管理難度大。因此,以原油上產為中心,深挖低產低效井潛力,在傳統機械采油的基礎上,引進撈油技術,它是降低開采成本、提高開發效益的最經濟有效的開采方式,為了實現快速、高效撈油,建立“快、好、省”的撈油工序具有十分重要的意義。經近幾年現狀調查,冬季撈油現場的工作方式已經不能滿足當前油田發展的要求,仍然要做進一步研究,最大限度地提升冬季撈油井管理水平。
一、原有撈油運行模式介紹
在現場進行撈油時,由于油井中的液面因長期處于靜止狀態,使原油發生凝固現象,特別是冬季,油面有一定厚度和硬度,釬子很難下入其中,影響了撈油工作效率。現場普遍采用明火進行烘烤的方式對釬子進行加熱。但因此種方法違反了安全管理規定,所以也不再被現場應用。曾有多個創新成果解決此類問題,但都因技術或安全等因素導致成果沒有延續下來,從而制約了冬季撈油工作的升級管理。
二、原有運行模式存在的問題
(一)不符合安全規定。撈油現場嚴禁動用明火,這是安全管理規定中對撈油作業做的要求。因此,這種方法不可行,存在安全隱患,屬于違章行為,生產現場開展的所有工序都必須符合安全規定,而且不能絲毫放松警惕,要加強管理,保障油田開采工作的安全順利進行。
(二)工作效率低。普通的加熱方式用時長,現場要等到釬子溫度達到一定數值才能開始工作,冬季受氣溫氣候的影響,情況會更加不盡人意,影響了作業的時間,工作效率自然降低。這也是我們急于解決的重點,要用科學、快捷、方便的方法在保證作業質量的前提下,有效提高工作效率。
(三)指標達不到要求。冬季對釬子加熱過程中,存在一個很明顯的問題,如果加熱時間短,溫度不夠,不能進行作業。井筒中的油污頂面需要一定沖擊力才能進入油液中,在溫度及加速度過程上都有一個指標的量值,這是保證冬季撈油作業正常進行的重要手段,這就需要我們思考解決問題的應對措施,探索當下新的管理模式。
三、撈油工作狀況提升方法
綜合以上分析的要因,了解了影響撈油工作狀況不足的原因,經過課題組對影響撈油釬子加熱的每個因素進行分析,利用PDCA循環管理法科學掌握問題的規律性,構成了不斷改進的過程,設計一套安全、實用的裝置,以提升撈油工作狀況。
(一)技術研究路線
撈油釬子加熱裝置,是以環形電熱元件為發熱體元件彎曲成型,進入模具澆鑄成各種形狀,經精加工后它能被加熱體緊密貼合,具有升溫快,發熱均勻,導熱性能好,使用壽命長等優點。工作電壓不能超過額定值的10%。接線部分放在加熱層、保濕層以外,外殼應有效接地。需要注意的是應做好定位固定,有效發熱區必須與受熱體緊密貼合,嚴禁空燒,發現表面有灰塵或污染物時,應及時清除干凈再用,以免影響散熱而縮短使用壽命。
(二)解決的關鍵技術
(1)環型加熱裝置設計。加熱裝置的形狀采用環型,熱損失大大會降低,提高熱能的利用率,而且環型設計占用空間較小,搬運較為方便。
(2)加熱溫度的控制。在設計的過程中,考慮溫度的可視性和精準性,需加設控制開關,對整體的操作有個控制的能力,而且可一目了然地對當前的溫度進行掌握,提升裝置的實用性。
(3)整體加熱循環過程的安全性。裝置的接線要符合安全管理規定,技術人員和電工對內置線路進行調配,測試合格方可使用。裝置是幾個小型加熱器的組合體,所用材質均要達到國家安全規定。
(三)主要研究內容
撈油釬子加熱裝置主要由電加熱管、加熱絲、加熱體、熔體管道、熱交換、加熱體、冷卻水管、防爆接線盒、保溫層幾部分組成。采用電加熱管,澆鑄在鋁或銅等金屬材料中,加熱絲與空氣隔絕,加熱體堅固耐用,加熱均勻,熱交換迅速,在加熱體內設置冷卻水管,特殊環境中采用防爆接線盒。現場按設計要求將三個同樣的加熱體相連,加熱體成空心圓體,加熱體四周配置加熱管。三個加熱體形成一個空心長形圓柱體,通過配電箱控制按鈕對期進行操作。工作溫度3分鐘即可達350度,功率密度可高至3.5W/cm2 ,將撈油釬子放入加熱體即可迅速加熱。
四、應用效果及效益評價
(一)經過技術及安全部門評估后,具備現場實驗條件,實驗區設立警示標志,要求與生產作業無關人員不準進入,實驗人員進入作業區必須穿戴好防護用品,必須遵守安全規定。按撈油周期表選擇了兩口撈油井,依次進行實驗。按設計要求將撈油釬子放在裝置內進行加熱,從溫度上升到預定值的時間來看,加熱速度較快,達到了技術性指標,有效提高了工作效率。
(二)裝置的現場應用達到了預設要求,操作簡單,降低員工勞動強度。因采用電子加熱因此安全系數高,不存在安全隱患,符合現場生產需要。并且可隨車攜帶,搬運方便,是一種實用性強、可操作性強的新型加熱裝置。目前在試驗過程中,相關的操作規程、注意事項還在進一步完善。如果從提高工作效率考慮實用價值,可為企業創造的效益將十分可觀。
五、結論
(一)通過本次課題組協作,成功解決了北方油田冬季撈油井釬子加熱的問題。在這期間,翻閱了大量的資料,借鑒了科研人員的技術,多次修改后,形成了最終提高撈油工作狀況的方法,對油田開采將起來積極的推動作用。
(二)撈油井管理水平的提升,給生產、人員都帶來很多影響,通過別一種科學的方法改變了長期以來存在于現場的并不完善的操作方法。新裝置的產生,將逐漸使以往的不安全、 不完全的操作方法漸漸退出,形成了一種與可持續發展油田相匹配的管理機制。
(三)裝置為第一套產品,在使用過程中還發現,改進求精的空間還是比較巨大的,課題組將結合現場應用的效果做出階段性數據表及現場問題反饋,做進一步的分析和探究。