周鳳艷 (大港油田灘海開發公司 天津 300280)
埕海油田清防蠟工藝研究與應用
周鳳艷 (大港油田灘海開發公司 天津 300280)
埕海二區油井液量低,造成井口溫度偏低,油井結蠟嚴重。機械清蠟受地面井場條件的限制,在鉆井,采用,地面工藝同時交叉作業的情況下無法實施。針對此現象尋求適合埕海油田的清防蠟方式,通過實驗化學清防蠟工藝對于埕海油田沒有效果。因此重點對防蠟涂層油管在埕海油田進行試驗,試驗效果明顯。因此,本文對防蠟涂層油管的基本工藝原理及現場應用情況進行了詳細的介紹,并提出埕海油田清防蠟工作下步建議。
結蠟;機械清蠟;化學清蠟;防蠟涂層油管
埕海二區位于河北省黃驊市張巨河村以東的灘涂—水深0-5m的極淺海地區,屬于低滲透油藏。該區含油層系原油凝固點范圍在10-36℃,含蠟量范圍在10-20%左右,屬于高含蠟量、中-高凝固點原油。油井由于井口實際溫度低,油井結蠟現象嚴重。通過對各區塊油井結蠟點深度進行分析,油井析蠟井段范圍在186-550米左右。
埕海二區油井投產以后,均存在不同程度的結蠟現象,因地面系統未進行配套,主要采取機械清蠟方式維持生產。隨著埕海二區開發的進一步推進,單純采用機械清蠟所面臨的工作量將十分巨大,并且在鉆井、采油、地面工藝同時交叉作業的情況下,由于受地面井場條件的限制,臨井機械清蠟無法實施,為避免影響油井正常的生產,埕海油田試驗應用了機械清蠟、化學清防蠟、熱洗清蠟、防蠟涂層油管等清蠟工藝。
機械清蠟工藝:優點是操作簡單,清蠟徹底;缺點是作業受地面井場條件的限制,在鉆井、試油、地面交叉作業的情況下,無法實施,而且隨著埕海二區投產井數的增多,工人的勞動強度越來越大,清蠟成本越來越高。目前單井機械清蠟1500元/井次,清蠟周期為3天左右,平均單井一年的清蠟費用為18萬元。
化學清防蠟工藝:化學清防蠟即改變原油的原有特性,使原油在井筒中不結蠟或少量結蠟,以達到減少機械清蠟周期的目的。油基防蠟劑在張海11-22L、張海13-12L兩口井分別進行了現場實驗,沒有達到預期的效果。對張海13-12L、張海21-21L井進行了原油改性試驗,并配合使用清蠟劑,機械清蠟周期由原來的3天延長到6天。但是仍然無法滿足現場生產的需要,而且化學清防蠟由于井筒管柱需要配套加藥閥及控制管線,因此在應用上受到一定的限制,而且化學清防蠟費用相對較高。
熱洗清蠟工藝:張海101M2井由于井筒600米以上均存在結蠟點,而在井筒113米處裝有通徑為36mm的井下安全閥,使得機械清蠟只能清到安全閥以上。因此對其進行熱洗清蠟。熱洗清蠟工藝簡單、清蠟效果好;但是熱洗后需要恢復3-4天,同時由于埕海二區人工島面積過小,罐車、泵車擺放受地面條件的限制,熱洗周期還需要進一步摸索。
1.工藝原理及特點
原理:通過納米包覆技術和高分子合金技術材料為填料與環氧樹脂間形成化學鍵結合在油管內壁形成防蠟涂層。
特性:
(1)防蠟油管的表面親水性:防蠟油管的內涂層表面涂料是特制的不飽和氧化物,其結構是不規則的網狀結構,涂層表面上的每個陽離子并不是被所需數目的氧離子所包圍,這就形成了表面力,吸附了具有極性的水分子形成了水膜,而阻止了蠟晶與管壁的接觸達到了防蠟的作用。
(2)防蠟油管的表面光滑性:由于防蠟油管的表面比較光滑(防蠟油管的表面絕對粗糙度0.005,一般鋼管表面絕對粗糙度0.2)約為鋼管表面40倍,近壁流層薄不利于蠟的沉積,達到防蠟的作用。
(3)防蠟油管的表面絕熱性:防蠟涂層是熱的不良導體,其導熱率為0.15而鋼的熱導率為45相差了300倍。這樣的涂層對體系溫度的下降及管壁附近的溫度梯度都有所改善。
2.效果分析
埕海二區試驗應用防蠟涂層油管3口井,均下入3-1/2″防蠟油管1000m,防蠟涂層油管下入后,3口井機械清蠟周期明顯延長,由于張海29-22作業后生產情況不穩定,張海13-21L作業后液量高含水,因此清蠟周期不具備代表性,而張海21-21L井作業后機械清蠟周期延長了1個月,清蠟時通井規、刮蠟片下行順利,通井規和刮蠟片無結蠟附著,防蠟效果良好,下入防蠟油管前后清蠟周期統計情況見表2。

表2 防蠟油管下入前后清蠟情況統計
3.經濟效益對比
應用前油井清蠟周期按3天計算,每月需要清蠟費用為1.5萬元,應用后清蠟周期為1個月,每月可節約清蠟費用1.35萬元,年節約清蠟費用16.2萬元。1000m防蠟油管費用5.3萬元,投資回收期僅4個月。
1.埕海二區清防蠟適合選擇防蠟油管與機械清蠟相結合的方式,建議在埕海油田推廣使用。
2.加大管理力度,加強防蠟油管的使用管理,按照要求規范拉運、清洗、使用,保證防蠟效果。
3.繼續開展清防蠟工藝調研,由于人工島空間限制,爭取找到能完全避免機械清蠟的方式來進行埕海油田的清防蠟工作。
周鳳艷,助理工程師,1986年生,2009年畢業于長江大學石油工程學院石油工程專業,現在大港油田灘海開發公司工藝研究所從事采油工藝相關工作。