周玉霞,吳振宇,李小軍
(1.長江大學石油工程學院,湖北武漢 430100;2.延長油田股份有限公司橫山采油廠,陜西西安 719100;3.山東科瑞集團油氣公司,山東東營 257000)
新疆某油田共有3個開發單元,BH1、BH4 和BH10;其中BH4為主力開發單元,2000年完成一期產能建設。截止2011年6月,該油田共有油井126口。其中電泵井96口、抽油機井22口、常關井8口;水平井94口、雙臺階水平井20口。井口日產液8783 t、日產油4603 t、含水47.6%。累計產油1696.46萬噸、地質儲量采出程度20.68%、可采儲量采出程度71.23%。該油田具有超深(>5000 m)、超薄(油層厚度0.6~2 m)、低幅度(≤34.5 m)、低或特低儲量豐度(東河砂巖油藏47×104t/km2、薄砂層油藏18×104t/km2)、天然能量不足、地面條件惡劣、原油含蠟較高(4%~14%)等特點,導致薄砂層部分電泵井管柱或泵殼外結蠟嚴重,堵塞原油流動及正常入泵,致使產液量下降,影響了油井正常生產。

表1 某油田油井結蠟統計
該油田原油含蠟量處于4%~14%水平,最高凝點在4℃以上。因此隨著油井生產過程中能量的衰竭、產液量的遞減、溫度的下降,存在不同程度的油井結蠟現象(見表1)。由表1可知,該油田結蠟較為嚴重,在126口油井中,已有35口發生結蠟,結蠟井所占比例為28%。而且結蠟以BH1 井區更為突出,結蠟嚴重井主要處于BH1 井區,如BH1-14H、BH1-13H、BH114H等已進行多次清蠟處理(見表2)。而就結蠟形式看,該油田油井結蠟主要發生于泵吸入口及泵體外殼。

表2 油田嚴重結蠟油井
目前,該油田井下清防蠟技術主要包括:空心抽油桿電加熱、電磁加熱器加熱、藥劑緩釋防蠟器、熱洗井(原油、清水、污水熱洗井)、電泵轉抽等技術(見表3)。
從表3可看出,該油田針對油井結蠟現象,所采取的清防蠟措施較多。其中抽油機井采用空心抽油桿電加熱技術、電泵井則采用污水熱洗井技術以及近年實施的電泵井轉抽技術,均取得了良好的現場應用效果。但污水熱洗井技術存在有效時間相對較短(約20天);而且污水密度偏高(1.12~1.18 g/cm3)。隨著油田開發進入中后期,地層壓力系數逐步降低(≤0.7),洗井時污水向地層漏失嚴重,導致儲層滲流通道一定程度傷害,生產時污水反排時間長,影響油井正常生產及產量。有關污水熱洗井效果(見表4)。從表4可看出,結蠟嚴重井,如BH1-14H 采用污水熱洗井清蠟,雖有效果,但是清洗頻繁,而且隨清洗次數增加,效果逐漸變差,甚至沒有效果。相反,2009年對BH1 井區結蠟嚴重的BH1-14H、BH1-12H、BH1-17H、BH1-29H等4口井實施的電泵轉直線抽油機實驗,取得了較好的現場防蠟效果,保持了結蠟井長期穩定生產。已正常運行生產14個月以上,最長達20個月。可見,采用轉抽方式較好地克服了現有電泵井井下結蠟對油井生產的影響,對薄砂層油藏具有推廣價值。而對抽油機井,若結蠟嚴重仍可沿用空心抽油桿實施電加熱防止油井井下結蠟,該技術在BH111H、BH113H、BH171C、BH4-51H等結蠟井中取得了較好效果。
該油田現場試驗表明,對于常規抽油機結蠟井而言,采用空心抽油桿電加熱技術防蠟效果較好,而且該技術具有連續加熱、熱效率高、管理方便、對生產影響小等優點。盡管運行費用偏高(30萬元/年),但從減少井下作業次數,提高和穩定油井產量而言,僅部分嚴重結蠟井應用是可取的。而針對目前電泵井隨產能遞減結蠟相對嚴重的具體情況,通過電泵轉直線抽油機實施大排量深抽取得了較好的防蠟效果,并起到了油井提液增產作用。有關電泵井轉抽參數計算與優選(見表5)。

表3 某油田井下清防蠟措施

表4 污水熱洗井效果

表5 不同參數下深抽泵的理論排量及其它相關參數
計算結果表明,利用國內耐壓50 MPa 且凡爾罩加固的深抽泵,在柱塞最大提升力達10 t的條件下,泵掛3500 m、泵徑分別為32 mm 和38 mm、泵效60%、抽油泵取5.5 m 沖程8 沖次時,排量可分別達50.9 m3/d和71.8 m3/d。完全能夠滿足該油田井況復雜井及邊緣井大排量深抽及防蠟需求。
(1)該油田結蠟較為嚴重,結蠟井占比達28%,而且BH1 井區最為突出,結蠟主要發生于泵體外殼及泵入口。
(2)該油田井下清防蠟技術主要有空心抽油桿電加熱、電磁加熱器加熱、藥劑緩釋防蠟器、熱洗井(原油、清水、污水熱洗井)、電泵轉抽等技術。其中空心抽油桿電加熱仍可用于抽油機井,而電泵井轉抽方式則可克服現有電泵井井下結蠟對油井生產的影響,對薄砂層油藏具有推廣價值。
(3)該油田油井電泵井可選用國內耐壓50 MPa且凡爾罩加固的深抽泵,泵掛為3500 m、泵徑分別為32 mm 和38 mm、泵效60%、抽油泵取5.5 m 沖程8 沖次時,排量可分別達50.9 m3/d 和71.8 m3/d;完全能夠滿足該油田井況復雜井及邊緣井大排量深抽及防蠟需求。
[1]王鴻勛,張琪.采油工藝原理[M].北京:石油工業出版社,1998.
[2]劉忠運,陸曉鋒,湯超,關嬌嬌.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.