李庚昌(大慶油田有限責任公司第五采油廠)
聚驅采出井固體清防蠟技術應用
李庚昌(大慶油田有限責任公司第五采油廠)
油田開發聚驅時,導致油井的蠟含更多的瀝青和膠質,且不易清除。同時由于桿、管結蠟,油管內徑與抽油桿外徑比值減小,經過結蠟點的抽油桿柱所受到的液體阻力大于其它部位受到的阻力,致使結蠟點上部的抽油桿往產生彎曲,從而加劇桿、管偏磨,直接或間接造成維護性作業率高。該研究成果優選出適合聚驅的固體清防蠟配方體系,確定了聚驅的固體清防蠟器的應用技術界限,探索出一條有效的聚驅采出井清防蠟技術途徑,從而達到節氣、節能的目的。
聚驅采出井 固體 清防蠟
通過對目前國內外清防蠟劑的發展現狀的研究可以看出,未來清防蠟的發展方向是以防為主,清防結合。制備高效、穩定、安全、無毒、易儲存的乳液型清防蠟劑,制備具有多支鏈、星型和梳型的新類型聚合物清防蠟劑,可有效地提高防蠟效果。開發研制環保、高效、多功能、一劑多效的清防蠟劑以滿足我國不同含蠟油田的開采需要,將成為未來清防蠟劑的發展方向。因此,優選出適合聚驅的固體清防蠟配方體系,確定聚驅的固體清防蠟器的應用技術界限,探索出一條有效的聚驅采出井清防蠟技術途徑,具有可觀的經濟效益[1]。
對某聚驅區塊2005年以來的檢泵井進行了分類統計分析,發現由于蠟影響直接或間接造成維護性施工井次占到了所有維護性作業施工井次的63.1%。結蠟是造成聚驅采出井維護性作業率高的主要因素。聚驅采出井蠟樣與水驅采出井相比,重質成分含量高,溶蠟點高,清蠟難度大,見表1。

表1 聚驅、水驅蠟樣成分及物性化驗對比表
聚驅采出井熱洗試驗表明,聚驅采出井采用摻水熱洗時,200m以下的井筒溫度達不到蠟的初溶溫度45℃的要求,有效清蠟深度只有200m;單獨采用高壓蒸汽熱洗,有效清蠟深度只有300m;水泥車洗井時,平均熱洗周期只能達到120d。上述熱洗方法均達不到預期效果。
目前采油廠聚驅共有采出井229口,其中抽油機127口,平均檢泵周期520d,熱洗周期120d。本次試驗在聚驅選擇20口采出井,下入固體清防蠟器進行試驗。這20口井,平均日產液量50t,產油3.8t,綜合含水93.3%,流壓4.46MPa,含聚濃度447m g/L。目前平均免洗期已經達到144 d。載荷、電流、油壓等各項資料與下入初期對比分析,最大載荷上升了2.85 k N,最小載荷下降了1.99k N,油壓上升了0.14 MPa。上行電流上升了2A,下行電流下降了1A。
適用范圍:聚合物油井采出液;應用固體清防蠟器油井的生產參數。
為了使免洗周期達到450d以上,通過室內試驗,確定不同含水、不同產油情況下的加藥量,見下圖。通過現場試驗可以確定固體清防蠟器的適用技術極界限為含水范圍85%~98%;含聚濃度在50~1000m g/L;產液量20~100t/d。由于聚驅在不同階段,含水、產液變化較大,需要下入的固體清防蠟的藥劑數量留有余地[2]。

2011年在采油廠聚驅下入的60口井,平均日產液量50 t,產油3.8t,綜合含水93.3%,流壓4.46MPa,含聚濃度447m g/L。目前平均免洗期已經達到144 d。
某1#井于2010年12月9日下入固體清防蠟器試驗。下入前日產液55 t,日產油1.1 t,含水98%,流壓3.51 MPa,采出液濃度157m g/L。目前日產液57t,日產油1.2t,含水98%,流壓3.21 MPa,采出液濃度152m g/L。2005年以來先后因桿斷、管磨漏、泵漏作業4次,最短的檢泵周期只有182d,熱洗周期90d,經常出現桿下行滯后的現象。目前該井免檢,免洗期已達到了320d。
某2#井于2010年12月12日下入固體清防蠟器試驗。下入前日產液48t,日產油1 t,含水98%,流壓4.07MPa,采出液濃度150m g/L。目前日產液53.2t,日產油1.1 t,含水98%,流壓3.05 MPa,采出液濃度162m g/L。2005年以來先后因桿斷、管磨漏作業4次,最短的檢泵周期只有298d,熱洗周期88d,截止目前免洗期已達到了317d。
以一口聚驅采出井采用水泥熱洗,熱洗周期120d。固體清防蠟器的免洗期達到300d計算。
計算該井進行一次水泥車熱洗井費用:一次水泥車熱洗車輛人工油料及使用熱水總費用為1500元,該井因熱洗影響當日產量及熱洗壓井影響產量時間按1 d計算(日產油2t,噸油價格為2101元),整個水泥車熱洗的單位承擔費用為:
水泥車熱洗單位承擔費用=水泥車熱洗費用+影響產量價值=5702(元/次)
一口井免洗達到的價值應是在免洗周期內節省的水泥車熱洗費用和少壓井帶來的產油量價值。
免洗達到的價值=(水泥車熱洗費用+影響產量價值)×次數-水泥車熱洗費用。
固體清防蠟器免洗創造價值=免洗價值-水泥車熱洗單位承擔費用=8553元
每臺水泥車熱洗罐的容積為12m3,洗一口井要2灌水24 m3,清水初始溫度為8℃,要求熱洗溫度為80℃,溫差達到72℃,溫差每升高1℃,所耗天然氣量為0.14 m3,即每洗一次井所用天然氣量為241.92m3,天然氣價格冬季0.3元/m3,夏季0.9元/m3,平均按照0.634元/m3計算,費用為153.3772元;20口井少熱洗60井次,節約天然氣量為14515.2m3,節約9202.6320元。
根據目前的試驗結果,聚驅采出井固體清防蠟器,采出液含聚濃度50~1000m g/L,日產液量20~100t,綜合含水85%~98%的聚驅抽油機井可以應用。化學清防蠟由于其成本低,使用方便,是現在油田中應用最多、范圍最廣的一種清防蠟技術,應用固體清防蠟技術可以避免由于水泥車熱洗而產生的熱洗壓產現象,20口井年多生產原油40t,創造效益8.4×104元。少熱洗60井次,減少生產費用9.79×104元,節約天然氣量為14515.2m3,總計創造經濟效益18.19×104元。20口井固體清防蠟器投入10×104元。年創經濟效益7.27×104元,單井年創經濟效益0.3635×104元。隨著聚驅規模的不斷擴大,預計聚驅采出井投產能應用固體清防蠟器的抽油機達到500口,具有廣闊的推廣前景。
聚驅采出井固體清防蠟現場試驗雖然取得了一定成果,但是由于聚驅與水驅相比,在不同的注入階段、聚合物采出井的生產參數變化較大,今后還需要對固體清防蠟器的配方體系、藥劑加入量進行研究,尋找一種能適合不同聚驅階段,并且與檢泵周期同步的配方體系,達到延長聚驅采出井免洗期,提高經濟效益的目的。
[1]劉忠運,陸曉鋒,湯超,等.油田清防蠟劑的研究進展及發展趨勢[J].當代化工,2009,38(5):479-483.
[2]周成裕,陳明燕,陳馥,等.輕質油蠟樣分析和固體防蠟劑的研制,西南石油大學學報,自然科學版,2010,32(6):159-163.
10.3969/j.issn.2095-1493.2012.05.011
李庚昌,1992年畢業于大慶石油學校,工程師,從事科研技術管理工作,E-mail:lgengchang@petrochina.com.cn,地址:黑龍江省大慶油田有限責任公司第五采油廠技術發展部,163513。
2012-02-24)