油井熱洗溫度場計算及運用

羅寶龍 張偉 師正杰

摘要：油井熱洗是確保油井正常生產(chǎn)的常用設(shè)施設(shè)備，但是在使用的過程中存在較多的應(yīng)用問題，其中，影響油井熱洗的重要因素是熱洗介質(zhì)在整個井筒內(nèi)部的分布比較分散，且在具體運行的過程中洗井溫度和排量參數(shù)時常設(shè)置不夠合理，最終會導(dǎo)致洗井效果不理想。針對以上問題文章打造油井 熱洗時井筒溫度分布數(shù)學(xué)模型，通過整個模型的打造能夠更加直接的看出熱洗時的溫度變化，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)對洗井溫度、洗井排量的討論分析。

關(guān)鍵詞：油井熱洗溫度場;計算;應(yīng)用

由于原油中含有不同程度的石蠟，較高韓玲的石蠟會影響使用的開采。石油在不斷析出的時候，其結(jié)晶就會相應(yīng)的增大，最終積累到管壁上，出現(xiàn)結(jié)蠟現(xiàn)象。我國原油包含海上油田的原油多數(shù)是由高凝結(jié)程度和高粘稠高度的原油組成。從我國石油開采實際情況來看，蠟的沉積問題比較嚴重，蠟沉積問題已經(jīng)成為提升采油速度和采油效率的重要影響因素，為此，在采油的過程中需要對油管結(jié)晶問題進行及時的處理。

一、影響油井熱洗效果的因素分析

對于一口油井的運行發(fā)展來講，人們關(guān)注的問題一般是油井的熱洗效果是否達到理想的效果，文章著重分析產(chǎn)液量、熱水溫度、熱水流量、熱洗方式對油井熱洗效果的影響。第一，產(chǎn)液量對油井熱洗效果的影響。在常規(guī)的熱洗過程中產(chǎn)液量對結(jié)蠟點、井口溫度的影響都不夠明顯，而出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因產(chǎn)液量是影響油井運行的重要參數(shù)信息，在熱洗操作的過程中熱水的運行影響了正常生產(chǎn)時油套內(nèi)部的壓力平衡，在這樣的狀態(tài)下油井的泵效壓力會提升，產(chǎn)液量不再能夠滿足熱洗過程中油管內(nèi)的流量需求。由此可以發(fā)現(xiàn)，泵理論意義上的排量深刻影響油井熱洗溫度場的計算結(jié)果。同時，在熱洗過程中，油套環(huán)空也是充滿了熱水的，含水率接近百分百的比例，為此，在具體操作的時候產(chǎn)液量量、含水率等油井生產(chǎn)系數(shù)都會對結(jié)蠟點的位置產(chǎn)生深刻的影響。第二，熱水流量對熱洗效果的影響。在油井熱洗參數(shù)分布不平衡的情況下，熱水流量結(jié)蠟階段的最低程度會從53攝氏度升高到55攝氏度。由此可以發(fā)現(xiàn)，僅僅依靠提升熱水流量方式來提升油井熱洗效果是很難實現(xiàn)的。第三，熱洗方式對熱洗結(jié)果的影響。從實際操作上來看，水泥車的熱洗要比混合水之后的熱洗效果良好，而出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是水泥車的熱洗力量始終處于穩(wěn)定的狀態(tài)。在一個階段熱注流量比較少的時候熱水在套管中的下行時間也會延長，結(jié)蠟點在一定程度時間內(nèi)會出現(xiàn)溫度降低的效果，由此可以判定水泥車熱洗分階段的水資源摻和作業(yè)。

二、油井熱洗溫度場計算分析

結(jié)合大慶油田現(xiàn)場勘測結(jié)果和資料信息以及油井熱洗工藝的應(yīng)用需要，按照流體力學(xué)、熱傳學(xué)的基本理論和油田生產(chǎn)實際情況打造了油井熱洗工作參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方式，并應(yīng)用專業(yè)的油井熱洗參數(shù)優(yōu)化分析系統(tǒng)來對生產(chǎn)油井的溫度分布、油井溫度、結(jié)蠟位置等開展模擬分析，并對油田熱洗過程的油套溫度分布和結(jié)蠟點的油套溫度情況進行精準的預(yù)測分析。

（一）軟件的總體功能分析

油井熱洗參數(shù)模型系統(tǒng)包含生產(chǎn)油井溫度分布模擬系統(tǒng)、油井熱洗參數(shù)優(yōu)化和軟件系統(tǒng)計算分析共同組成。第一，生產(chǎn)油井溫度的分布模擬。在生產(chǎn)油井分布模擬系統(tǒng)中，用戶可以通過在系統(tǒng)中輸入?yún)?shù)信息來把控油井的結(jié)構(gòu)參數(shù)，比如油井的生產(chǎn)參數(shù)、動液面位置、下泵深度等。在整個系統(tǒng)操作的時候會根據(jù)計算結(jié)果來向用戶輸出蠟點的位置、井口油溫參數(shù)等，目的是幫助用戶獲取自己所需要的數(shù)據(jù)信息。第二，常規(guī)性的熱洗井溫度模擬操作。在常規(guī)性的熱洗井溫度模擬操作系統(tǒng)中往往會對現(xiàn)有的規(guī)范數(shù)據(jù)進行模擬，用戶在輸入油井參數(shù)數(shù)據(jù)的時候還會輸入相應(yīng)的熱洗參數(shù)，并對常規(guī)系統(tǒng)操作數(shù)據(jù)進行模擬分析，在油井熱洗的過程中了解油管溫度場的變化，并在操作的時候繪制出油井正常狀態(tài)下的溫度分布曲線，將打造的曲線和熱洗溫度進行綜合對比。第三，油井熱洗參數(shù)的優(yōu)化。在油井熱洗參數(shù)的優(yōu)化操作中，用戶在輸入油井基本數(shù)據(jù)的時候還需要輸入熱洗參數(shù)，比如熱洗溫度、熱水溫度、化蠟溫度等。在具體操作的時候?qū)嵯葱ЧM行優(yōu)化，在優(yōu)化的過程中確定每一次熱洗操作的流量、作業(yè)時間等，從而幫助相關(guān)人員更為直觀的了解結(jié)蠟點的溫度和位置信息。

（二）軟件的基本運行環(huán)境

第一，硬件的運行環(huán)境。整個系統(tǒng)操作包含586以上的兼容機，型號為IBM和AST，整個設(shè)備擁有足夠的內(nèi)存空間。第二，軟件運行環(huán)境。運行平臺包含中英文兩個版本，整個系統(tǒng)運行需要在良好的環(huán)境下進行。第三，系統(tǒng)的安裝和啟動。在系統(tǒng)安裝操作的時候需要將安裝盤插入到軟盤驅(qū)動器光盤中，并在桌面系統(tǒng)上雙擊“我的電腦”信息，只有雙擊光盤，這個時候就會看到盤上的文件，進入安裝程序。

（三）系統(tǒng)參數(shù)計算

以5T3-28井為研究對象列表出井溫模擬和不同熱洗方式的溫度分布情況，整個井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和水泥車熱洗作業(yè)情況如表一所示。在綜合對比兩個表格可以發(fā)現(xiàn)通過優(yōu)化能夠減少熱水總注入量的24%比例，優(yōu)化之前的前水泥車熱水總量為60立方米，優(yōu)化之后的熱水注入總量為43.5立方米，對比前后的熱水注入量減少了27%的比例。

結(jié)束語

綜上所述，文章借助流體力學(xué)的理論和傳熱學(xué)的基本規(guī)律打造了垂直井筒流動分析模型，按照能量守恒定律打造了井筒溫度場模型，在對模型參數(shù)進行計算分析之后得到以下的結(jié)論。在熱力學(xué)、傳熱學(xué)等理論的作用下能夠打造出完善的數(shù)學(xué)物理模型，經(jīng)過研究證明打造的物理模型能夠精準的描繪出油井在工作中的傳熱規(guī)律，結(jié)合這種規(guī)律提出了生產(chǎn)井和熱洗過程的井溫分布模擬方式，提出以熱水消耗量為目標的的熱洗參數(shù)優(yōu)化方式，并以實例的方式對兩種熱洗方式進行優(yōu)化，經(jīng)過優(yōu)化之后發(fā)現(xiàn)總體上減少了20%比例的熱水總注入量。最終所計算出來的模型和參數(shù)結(jié)果符合系統(tǒng)優(yōu)化工藝要求，整個系統(tǒng)操作體現(xiàn)出比較理想的計算精度，值得在整個油井熱洗溫度場中的廣泛應(yīng)用。

參考文獻：

[1]范家偉.油井熱洗溫度場計算及應(yīng)用研究[D].大慶石油學(xué)院，2010.

[2]范家偉.油井熱洗溫度場計算及應(yīng)用研究[D]. 2011.

[3]宋奇，楊蕾，羅江濤，等.油井熱洗過程中井筒溫度場研究[J].石油化工應(yīng)用，2017（01）：48-53.