智能點(diǎn)滴加藥工具在青海油田低壓油藏的應(yīng)用

陳生財(cái) 許萍文 趙鋼 王志云

摘要：針對(duì)油田開發(fā)過程中油井結(jié)蠟造成檢泵周期短、熱洗不返液、環(huán)空加清防蠟劑藥劑效率低的問題，選用了一種適合于結(jié)蠟油井的智能點(diǎn)滴加藥工具;該工具為機(jī)電一體化產(chǎn)品，能夠根據(jù)油井的產(chǎn)液量和含蠟情況設(shè)置不同的加藥制度，從泵下的環(huán)空定時(shí)、定量投放清防蠟劑，達(dá)到了對(duì)抽油泵及以上管柱進(jìn)行防蠟維護(hù)的效果。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用結(jié)果表明，智能點(diǎn)滴加藥工具能夠切實(shí)的提高泵效、延長(zhǎng)檢泵周期、提高藥劑的使用效率、降低油田開采成本。

關(guān)鍵詞：智能點(diǎn)滴加藥工具;防蠟;效益;結(jié)蠟

青海油田的低壓油藏井具有地層壓力低、含蠟量高的特點(diǎn)，特別是進(jìn)入油田開發(fā)后期，油井結(jié)蠟嚴(yán)重，造成抽油泵泵漏、卡泵、抽油桿負(fù)載加重等情況;部分油井套管破損等，油井熱洗經(jīng)常出現(xiàn)不返液;檢泵周期不斷縮短，油井維護(hù)成本逐年上升，人工加藥勞動(dòng)強(qiáng)度大，且藥劑從環(huán)空加入后，不能與原油充分混合，造成藥劑效率低下;固體防蠟劑下入井下后，受井下溫度影響大，存在釋放速度不可控的問題。使用智能點(diǎn)滴加藥工具進(jìn)行泵下加清防蠟的方式，是油井防蠟的一種新的技術(shù)路徑。

1、智能點(diǎn)滴加藥工具的基本原理

1.1智能點(diǎn)滴加藥工具結(jié)構(gòu)及工作原理

智能點(diǎn)滴加藥工具結(jié)構(gòu)：智能點(diǎn)滴加藥工具系機(jī)電一體化產(chǎn)品，如圖一所示，從功能上分為自動(dòng)加藥控制部分和藥劑存儲(chǔ)部分，藥劑存儲(chǔ)用油管代替。自動(dòng)加藥控制部分有上位機(jī)及軟件、高能鋰電池、控制芯片、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、軸承桿、磨輪閘閥六部分組成，是智能點(diǎn)滴加藥工具的核心部分。

工作原理：具體使用時(shí)需根據(jù)油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)和加藥濃度，設(shè)定每日的加藥量及加藥頻次，由上位機(jī)將設(shè)置數(shù)據(jù)輸入控制芯片，控制芯片根據(jù)設(shè)定的加藥制度，向驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)送動(dòng)作指令，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)軸承桿和磨輪閘閥做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過程中，磨輪閘閥開啟，藥劑通過磨輪的限流，被定量的擠入環(huán)空與原油混合，經(jīng)篩管流入抽油泵并上行到地面，實(shí)現(xiàn)了定時(shí)定量對(duì)抽油泵及以上油管進(jìn)行加藥維護(hù)的目的。

藥劑存儲(chǔ)部分由尾管代替，尾管的上部油管內(nèi)裝有游動(dòng)隔離塞，使藥劑與環(huán)空的原油隔離，游動(dòng)隔離塞能隨著藥劑液面逐漸下降，尾管最多可加20根油管，容積約600L，亦可將儲(chǔ)藥尾管更換為Φ89的油管將容積擴(kuò)展到約900L，滿足更大的加藥濃度。

1.2智能點(diǎn)滴加藥工具井下管柱結(jié)構(gòu)及工作原理

井下管柱結(jié)構(gòu)普遍為：抽油泵+油管+篩管（1）+沉沙管+擋板（雙向絲堵）+篩管（2）+儲(chǔ)藥管+智能點(diǎn)滴加藥工具。

游動(dòng)隔離塞置于儲(chǔ)藥管的頂部，起到藥劑與環(huán)空隔離的作用，能夠隨著藥劑液面的降低而下移;藥劑被擠入環(huán)空后與原油混合上行經(jīng)篩管1進(jìn)入抽油泵;篩管2使儲(chǔ)藥管與環(huán)空建立一個(gè)等壓的系統(tǒng)，以避免沉沒壓力對(duì)加藥工具的影響。

1.3 智能點(diǎn)滴加藥工具技術(shù)參數(shù)

1.4智能點(diǎn)滴加藥工具特點(diǎn)

（1）能夠?qū)崿F(xiàn)井筒藥液長(zhǎng)期、穩(wěn)定、連續(xù)投加，可控制產(chǎn)出液介質(zhì)中的藥劑濃度，提高藥劑使用效率。

（2）滿足了分采井的藥劑投加需求。

（3）安裝工藝簡(jiǎn)單，加藥量不受沉沒壓力和伴生氣的影響。

2.現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

2.1 下入該工具后功圖負(fù)載變化

游中1-3-3井2015年9月投產(chǎn)，投產(chǎn)初期該井區(qū)塊壓力系數(shù)0.65，因該區(qū)塊地層壓力低，采用常規(guī)熱洗井維護(hù)時(shí)洗井易進(jìn)入地層，熱洗周期短、洗井質(zhì)量差、洗井后返排周期長(zhǎng)，2018年12月采用人工從套管加入清蠟劑維護(hù)方式，加藥周期30天，加藥量200L/次;但從2019年該井檢泵維護(hù)井次及日常油井示功圖對(duì)比來(lái)看維護(hù)效果不理想。

該井因凡爾失靈于2019年3月、5月進(jìn)行檢泵作業(yè)，起出原井管柱描述檢泵原因?yàn)橛凸埽蜅U結(jié)蠟嚴(yán)重。2019年9月5日因雙凡爾漏失再次作業(yè)，期間下入智能點(diǎn)滴加藥工具和清蠟劑460L，加藥濃度580ppm，日加藥量2.2L，2次作業(yè)開井60d后載荷對(duì)比有明顯變化，見表一。

通過功圖載荷對(duì)比，游中1-3-3井使用智能點(diǎn)滴加藥裝置后日常功圖載荷比較平穩(wěn)，說(shuō)明該井結(jié)蠟情況明顯減少。從上面的功圖載荷對(duì)比情況來(lái)看，智能點(diǎn)滴加藥工具和清防蠟劑，起到了很明顯的效果。

2.2下入該工具前后產(chǎn)液情況對(duì)比

使用前示功圖上、下死點(diǎn)比較圓滑，說(shuō)明游動(dòng)凡爾及固定凡爾關(guān)閉存在滯后現(xiàn)象，平均日產(chǎn)液3.58噸，日產(chǎn)油2.44噸;使用后60天示功圖凡爾關(guān)閉正常，平均日產(chǎn)液6.4噸，較前期增加2.82噸/天，平均日產(chǎn)油3.92噸，較前期增加1.48噸/天。

2.2油沙山油田中1905井使用效果分析

中1905井于2019年9月10日壓裂投產(chǎn)，2019年10月3日至8日檢泵作業(yè)，起出原井桿、管柱：油桿結(jié)蠟嚴(yán)重，部分油管被蠟堵死，活塞凡爾球被蠟卡死;該井為新投井投產(chǎn)作業(yè)時(shí)全部采用新桿、管。根據(jù)檢泵結(jié)蠟情況油井清蠟維護(hù)周期因小于30天;此次采用智能點(diǎn)滴加藥裝置加入清蠟劑450升，按500ppm釋放量，日加藥2升，截止2019年12月20日生產(chǎn)正常;由于該井為壓裂投產(chǎn)，投產(chǎn)初期產(chǎn)液量較高，但是由于地層壓力低產(chǎn)量遞減較快，裝置使用前后產(chǎn)量無(wú)可比性。

3.結(jié)論及認(rèn)識(shí)

根據(jù)游園溝油田游中1-3-3向及油沙山油田中1905井使用效果來(lái)看取得以下效果：

1）使用智能點(diǎn)滴加藥裝置后功圖載荷變化比較平穩(wěn)，能有效降低抽油機(jī)能耗損失，提高機(jī)采效率;

2）能有效清除凡爾球周邊結(jié)蠟情況，減少泵漏失量，提高泵效及產(chǎn)量;

3）減少加藥量及洗井工作量，節(jié)約油井維護(hù)成本;

4）有效降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

結(jié)束語(yǔ)

青海油田低壓油藏結(jié)蠟的油井泵漏、卡泵、抽油桿斷脫等問題，增加了采油成本，影響了油田的開發(fā)，通過智能點(diǎn)滴加藥工具在游中1-3-3向井使用，從生產(chǎn)60d前后載荷功圖對(duì)比分析，最大載荷和最小載荷的相差減少，說(shuō)明結(jié)蠟的情況明顯降低，泵效和產(chǎn)量都明顯提高;同時(shí)大幅減少了清防蠟劑的用量，工具下入期間沒有使用熱洗維護(hù)，降低了開發(fā)成本;降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，達(dá)到了預(yù)期的效果。

智能點(diǎn)滴加藥工具能夠?qū)崿F(xiàn)在井下定時(shí)定量釋放清防蠟劑，使藥劑長(zhǎng)期保持在一個(gè)較穩(wěn)定的有效濃度，加藥方式和加藥途徑的改變，是提高藥劑效率和降低開采成本的一個(gè)新的實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐凡，陸梅，王尚衛(wèi)，苑慧瑩，周楊帆.油井自動(dòng)點(diǎn)滴加藥裝置研制與應(yīng)用[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械，2012，41（03）：63-65.

[2]蘇春娥，董文魁，白紅艷，馬建文，譚翔天.井下智能加藥裝置的研制與應(yīng)用[J].當(dāng)代化工，2011，40（06）：603-605.

[3]毛建孔，鄭佳敏，呂一龍，王學(xué)工.智能點(diǎn)滴加藥裝置在桐川作業(yè)區(qū)的應(yīng)用[J].化工管理，2017（17）：66.

[4]李露，李藝明，林森.原油生產(chǎn)中的石蠟沉積及其控制[J].油氣田地面工程，2001（03）：82-83.