連續油管清蠟技術在高壓油氣井的應用

徐慶祥，王玉忠，姜有才，張 乾，李 博，劉澤宇

（渤海鉆探井下技術服務公司，天津 300283）

連續油管清蠟技術在高壓油氣井的應用

徐慶祥，王玉忠，姜有才，張 乾，李 博，劉澤宇

（渤海鉆探井下技術服務公司，天津 300283）

高壓油氣井流體在井筒上升過程中，蠟析出附著在油管內壁，嚴重影響氣井的正常生產，常規清蠟技術無法實現對高壓油氣井清蠟。利用連續油管技術配合螺桿鉆具對油管內壁進行鉆磨、清洗，可以實現對高壓油氣井的帶壓機械除蠟。該技術在大港油田BS22-12井等四口高壓油氣井應用，清蠟效果好，值得推廣。

連續油管；高壓油氣井；清蠟

目前，國內外對于油氣井生產過程中結蠟問題的防治，主要從物理方法、化學方法以及微生物方法三方面考慮[1]。物理方法主要是利用加熱、電磁、超聲波以及機械刮蠟等物理方法對已析出石蠟進行清除或對未析出石蠟進行抑制。化學清防蠟方法主要是利用化學品對石蠟的清除和抑制作用來實現清防蠟。微生物清防蠟技術是較新的清防蠟技術，主要是利用一些特定的細菌對石蠟等重質組分的代謝作用來實現清防蠟。這類微生物能降低飽和蠟烴以及長鏈烴的相對分子質量，或者將其降解為不飽和烴[2]。對于高壓油氣井，這些清蠟方式在安全性和有效性方面有待進一步提高。

隨著連續油管技術的提高以及連續油管配套工具的不斷完善，連續油管的應用也越來越廣泛。連續油管具有可帶壓作業、施工效率高等特點，利用連續油管技術可以解決常規清蠟工藝不能解決的高壓油氣井清蠟難題。

1 高壓氣井清蠟難點

1.1 針對高壓氣井沒有成熟的清蠟技術

對于低壓自噴油井，利用機械刮蠟、熱洗、溶蠟劑等工藝可以有效解決管柱結蠟問題。以大港油田BS22-12井為典型的高壓油氣井結蠟蠟晶具有融點高、有機溶劑溶解性差的特點，因此常規方法實現對高壓氣井清蠟除蠟。目前各油田針對高壓氣井也沒有成型的清蠟技術。

1.2 生產管柱堵塞長度、井底壓力未知，堵塞段內部是否有壓力圈閉無法預測

根據BS22-12井蠟樣物性分析，蠟溶點高則氣井結蠟點較深，鋼絲下加重桿無法通過說明井口附近也存在較嚴重的結蠟情況。清水正試擠20 MPa，5 min降至6 MPa，放壓關井后井口壓力慢慢恢復，說明管柱內堵塞存在微隙，很有可能存在壓力圈閉，圈閉壓力情況無法預測。

1.3 返出蠟屑的處理與分離

氣井無論是生產過程還是清蠟施工，出口一定進行節流控制。由于管柱內蠟質相對較軟，鉆磨或沖洗出的蠟屑存在大小不均的情況，小塊蠟屑在井筒上升過程中存在重新結塊的可能，大塊的蠟屑在井口節流位置容易堆積造成流程堵塞。

2 連續油管機械清蠟關鍵技術

2.1 連續油管選擇

連續油管尺寸選擇主要取決于施工排量。足夠的排量不僅是保證螺桿鉆具正常工作，也是攜帶蠟屑返至地面的必須條件。相同工作液，連續油管尺寸越大，油管內摩阻越小，相同排量下施工泵壓越低；環空體積截面積越小，工作液在油套環空的速度也就越快，蠟屑上返速度相應加快，利于鉆屑返至地面防止卡管柱事故。

2.2 清蠟工具串的設計與優選

連續油管清蠟工具串設計為：連續油管+連接接頭+雙瓣式單流閥+安全接頭+螺桿電動機+清蠟工具。

2.2.1 優選清蠟工具 油管內清蠟工具主要有沖洗工具和鉆磨工具。沖洗工具是依靠液流沖擊作用清除管壁結蠟，蠟屑大小不一，大塊蠟屑在井口節流位置容易聚集，造成流程堵塞，另外沖洗工具對管柱結蠟嚴重特別是管柱被堵死的情況應用不太理想。鉆磨工具是靠工具高速旋轉對井內結蠟進行切削，產生的蠟屑相對均勻，而且鉆磨工具對硬遇阻也有一定的處理能力。平底磨鞋在鉆磨時具有更大的接觸面積，受力更加均勻，在磨鞋底部硬質合金塊較小，鉆磨產生的鉆屑細且均勻，有利于鉆屑的攜帶和返排。綜合考慮，選擇平底磨鞋作為清蠟工具。

磨鞋尺寸以小于管柱內徑3 mm～5 mm為宜，即可以徹底清除管柱結蠟，又不易損傷管柱內壁。BS22-12井生產管柱內徑62 mm，施工選擇Ф58 mm的磨鞋。

2.2.2 優選Ф54 mm等壁厚螺桿電動機 管柱結蠟硬度相對較軟，清蠟施工對扭矩要求不高，通過性能對比，選擇了具有密封可靠、轉速高、扭矩適中、使用壽命長、耐高溫和耐沖擊等優勢的等壁厚螺桿電動機。結合BS22-12井，選用外徑Ф54 mm的等壁厚螺桿電動機。

2.3 清蠟工作液的選擇

由于常規溶劑對蠟樣的溶解性差，選擇清水作為工作液可以降低施工成本。考慮到清水加熱后會使蠟屑軟化，工作液攜帶蠟屑上升過程中溫度有下降趨勢，軟化的蠟屑有可能會重新在油管內壁或連續油管外壁重新固結，或者分散的蠟屑重新黏結，不利于蠟屑返出，也增加了卡管柱的風險，綜合考慮選擇常溫清水作為工作液。

2.4 蠟屑的處理

地面出口流程上安裝捕屑器。用捕屑器對返出的大塊蠟屑進行捕撈，有效避免蠟屑堆積堵塞地面流程；還起到對鉆磨液過濾進行再利用。

2.5 施工參數控制

2.5.1 排量控制 鉆磨施工排量選擇考慮兩個方面：一是滿足攜屑要求，二是選擇排量要符合工具設計要求。由于蠟屑密度比清水小，攜屑方面對排量要求不高；清蠟工具串對排量有要求的只有螺桿電動機，Ф54 mm電動機的設計排量為150 L/min～300 L/min，綜合考慮選擇排量為150 L/min～300 L/min。

2.5.2 回壓控制 為防止清蠟過程中圈閉壓力或井筒壓力突然釋放，施工時出口應控制合理的回壓。BS22-12井施工前套壓17.6 MPa，通過套管放壓確認套管與地層連通。為降低圈閉壓力或鉆穿后地層壓力突然釋放對連續油管和地面流程的不利影響，施工時在正常施工排量下，通過出口的節流閥控制井口17 MPa左右的回壓。

3 現場應用

BS22-12井是大港油田一口生產井，井深4615.8m，油層中部深度4 567.4 m，壓力57.13 MPa，壓裂后自噴生產。生產過程中3 mm油嘴最高日產氣37 120 m3，油 4.69 m3，水 24.4 m3，最高關井油壓 40.9 MPa，因生產管柱結蠟堵死，無法正常生產。生產管柱為Φ73 mm油管+Φ62 mm喇叭口3 503.76 m。

圖1 BS22-12井返出蠟屑

該井選用Ф44.5 mm連續油管+連接器+φ54 mm雙瓣式單流閥+φ54 mm液壓安全接頭+φ54 mm螺桿電動機+φ58 mm平底磨鞋作為清蠟工具串，出口依次安裝捕屑器，節流放噴管匯、分離器等設備。清蠟施工排量200 L/min，泵壓 20 MPa～25 MPa，出口控制回壓15 MPa～17 MPa，清蠟深度1 500 m，返出蠟屑約0.8 m3，捕屑器捕獲到部分大塊蠟屑，其余蠟屑顆粒均勻（見圖1），連續油管清蠟后恢復正常生產。

4 結論與建議

（1）連續油管攜帶鉆磨工具機械清蠟是解決高壓油氣井生產管柱被蠟堵死的情況最安全、簡單、實用的方法。

（2）對于加溫和溶劑處理效果不理想的蠟質用清水作為工作液不僅可以降低施工成本，還可以降低卡管柱、堵塞流程的風險。

（3）合理控制井口回壓可以有效控制清蠟過程中圈閉壓力和地層壓力的突然釋放，確保管柱和地面流程安全。

（4）捕屑器可以捕獲返出大塊蠟屑，防止蠟屑在節流位置堆積，造成流程堵塞。

［1］ 岳一星.梁平大安寨凝析氣井結蠟機理及清防蠟對策研究［D］.重慶：重慶科技學院，2016：1-58.

［2］ 白福明，蘭潤生，潘林.臺22井連續油管熱洗清蠟技術［J］.新疆石油科技，2003，13（4）：29-30.

Application of coiled tubing paraffin removal technique in high pressure oil and gas well

XU Qingxiang，WANG Yuzhong，JIANG Youcai，ZHANG Qian，LI Bo，LIU Zeyu
（Downhole Technology Service Company，Bohai Drilling Engineering Co.，Ltd.，Tianjin 300283，China）

High pressure oil and gas well fluid rises in the wellbore.Wax precipitation is attached to the inner wall of the tubing,which seriously affects the normal production of the gas well.Conventional wax removal technology can not realize wax removal in high pressure oil and gas well.Using coiled tubing technology and screw drilling tool to drill,clean and clean the inner wall of the tubing,it can realize the removal of wax from the high-pressure oil and gas well.The technology is applied to four high pressure oil and gas wells,such as BS22-12 well in Dagang oilfield.Paraffin removal effect is good,it is worth popularizing.

coiled tubing；high pressure oil and gas well；paraffin removal

TE358.2

A

1673-5285（2017）07-0083-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.07.019

2017－05-26

徐慶祥，男（1985-），工程師，2007年畢業于中國石油大學（華東）石油工程專業，現從事井下作業技術管理工作，郵箱：277452491@qq.com。