低壓強水敏性油層不污染清防蠟配套工藝技術

劉利利 田昆鵬 趙平文 王永剛 徐海彬

摘要：不污染清防蠟工藝是目前維護油井正常生產(chǎn)的有效措施之一。近幾年來，針對常規(guī)清蠟熱洗工藝對低壓、強水敏油層造成污染傷害、影響產(chǎn)量，推廣應用了成熟的固體清防蠟工藝，并針對該工藝的局限性，以及項封等特殊油井無法實現(xiàn)有效的不污染清防蠟措施等問題。研究應用了適合胡慶油田的短路循環(huán)和物理防蠟不污染清防蠟新技術，為實現(xiàn)油井高效無傷害清防蠟探索了新途徑。

關鍵詞：低壓；水敏；不污染；清防蠟；工藝

1 概 述

胡慶油田目前油井開井551口井。平均單井日產(chǎn)液17.5t，平均單井日產(chǎn)油2.0t，綜合含水88.8%。原油平均含蠟量17%，最高蠟量21%，有290口井需采取清防蠟措施，占油井總開井數(shù)的52.6%。

1.1問題提出

常規(guī)熱洗和加藥是傳統(tǒng)的清防蠟措施，主要存在以下問題：一是熱洗影響產(chǎn)量，對于低壓、強水敏地層，入井液易進入地層造成水敏，產(chǎn)量下降，多數(shù)井存在3-4d甚至更長時間含水上升，產(chǎn)量無法恢復；二是投入費用高、勞動強度大，胡慶油田油井分布點多面廣，傳統(tǒng)的熱洗工藝車輛費用較高，勞動強度大。環(huán)空加藥存在有效期短且投入高的問題；三是特殊井無法實現(xiàn)清蠟措施，全廠有下頂封井堵水或封堵套漏井73口，這些井受特殊管柱的限制無法實施熱洗、加藥等清防蠟措施，給日常管理帶來極大難度。

1.2工藝開展情況

針對傳統(tǒng)清防蠟存在的問題，針對不同油藏特點，通過不斷優(yōu)化措施方案，在推廣應用井下固體防蠟器等成熟不污染清防蠟工藝基礎上，擴大不污染清防蠟的應用范圍，并取得顯著的應用效果。在結蠟嚴重、洗井排水期長的井上推廣兩項不污染清防蠟工藝：一是應用新型高效無傷害洗井管柱、空心桿熱洗工藝；二是在頂封井、深井中加大物理降粘防蠟工藝技術的應用評價。

1.3 工作量及效果

2018年共實施抽油機井不污染清防蠟措施73口井，有效73口井。其中應用井下固體化學劑清防蠟54口井，包括XYF-89固體清蠟器27口井，QW-110固體降粘防

蠟器20口井，LD-6特殊油井保護裝置7口井；應用井下物理防蠟器8口井；應用高效短路循環(huán)熱洗工藝11口井。

通過實施不污染清防蠟配套措施，年累計減少常規(guī)熱洗292井次。按每井次影響產(chǎn)量4t計算，全年可避免熱洗影響產(chǎn)量1168t，創(chuàng)效408.8萬無元。物理及化學清防蠟工藝投入1.3萬元/口井；高效短路循環(huán)熱洗工藝投入3萬元/口井，73口井累計共投入費用113.6萬元，創(chuàng)經(jīng)濟效益295.2萬元。

2 工藝技術與原理

2.1 配套技術原則

針對不同油藏特點，研究應用各種不污染清防蠟工藝的技術特點與適用范圍。以固體防蠟、短路循環(huán)熱洗工藝和物理防蠟為主導措施，確定了胡慶油田清防蠟技術對策。

2.1.1 產(chǎn)能較低、熱洗產(chǎn)量影響小、熱洗周期小于60天的井；對新投產(chǎn)油井，預計液量小于25t/d；下泵深度小于2100m，優(yōu)先配套固體防蠟。

2.1.2 高產(chǎn)、強水敏油井試驗應用高效無傷害洗井管柱

2.1.3 下泵深度在2000m以內(nèi)、稠油低含水井應用空心桿洗井技術

2.1.4 頂封、4″套懸掛油井優(yōu)先實施超強物理降粘防蠟工藝

2.1.5 高含水、低水敏、熱洗不影響產(chǎn)量的井，繼續(xù)維持常規(guī)熱洗清蠟方式

2.2 技術特點及原理

2.2.1化學固體清防蠟劑

基本原理----化學固體清防蠟劑主要成份為高分子聚乙烯材料充填而成。由于高分子聚乙烯在高溫、高壓和氧引發(fā)劑引發(fā)下聚合而得，它是支鏈型結構，使其在濃度很小情況下形成遍及原油的網(wǎng)狀結構，起到分散石蠟結晶，防止石蠟聚集和沉積。同時在固體防蠟裝置增加了霧化器，把化學清蠟與物理清蠟相結合，霧化器是依據(jù)聲波原理設計而成，當油流通過時，振蕩產(chǎn)生的聲化作用可有效地破壞和延緩石蠟結晶，降低原油表面張力，達到降粘防蠟的目的。

適用范圍----51/2″套管、低產(chǎn)油井、不適于2100m以上的高溫深井防蠟。

2.2.2 高效無傷害短路熱洗工藝

基本原理----高效無傷害短路熱洗管柱主要有洗井封隔器，防砂堵單流閥、半脫式活動接頭組成。洗井機構連接在抽油泵下部。半脫式活動接頭用于封隔器與抽油泵連接，在封隔器座封前用銷釘鎖死。下至座封位置后，旋轉管柱使封隔器卡瓦脹開，下放管柱使封隔器座封，座封后上提管柱使活動接頭脫開上提一定距離，消除油管蠕動對封隔器的影響，并形成洗井通道，打開解封裝置，并使卡瓦解封（卡瓦由機械工作轉換至液壓工作），保證下次作業(yè)時不出現(xiàn)卡井現(xiàn)象。（管柱見圖一）

施工工藝----對泵及管柱試壓；正旋管柱8-10圈，下放管柱座封，座封壓力8-10t；上提管柱1m去掉提升短接；下桿完井。

適用范圍----地層能量低，熱洗時易造成污染影響產(chǎn)量的井；最大井斜不大于30°；井筒條件良好，無變形，套管內(nèi)徑≥120mm。

2.2.3空心桿短路循環(huán)熱洗工藝

基本原理----利用空心抽油桿內(nèi)空腔為熱洗通道，改以往井口→油套環(huán)空→深井泵→油管→地面的熱洗通道為井口→空心桿內(nèi)腔→單流閥→管桿環(huán)空→地面熱洗通道。空心桿根據(jù)不同井結蠟點下深也不同，一般800-1000m左右。因此大大縮短了熱洗通道長度，減少了洗井液用量和熱能損耗，從而提高熱洗效率。同時避免了洗井液對地層的污染。（見圖二）

工藝結構----該工藝管柱結構簡單，主要包括空心桿、單流閥兩部分。施工時只需在結蠟段下入空心桿，空心桿下端連接單流閥，單流閥作為熱洗通道。

適用范圍----該工藝適用范圍比較廣，重點針對油稠及高能低含水油井；在應用時只需考慮空心桿的抗拉強度，因此該工藝不適于超深井防蠟。

3 結論及認識

3.1 應用高效洗井管柱，節(jié)約了洗井用量，且清蠟徹底，避免洗井液進入地層造成污染，與是常規(guī)洗井相比有很大的優(yōu)越性。

3.2 改進了空心桿單流閥構件，避免原油進入空心桿堵塞熱洗通道，提高了工藝的可靠性。應用空心桿熱洗工藝，

3.3 物理降粘防蠟工藝彌補了在大井斜、超深、低能以及項封井上，無法實施不污染清防蠟工藝的空白，完善了不污染清防蠟工藝系列。

3.4根據(jù)不同的區(qū)塊和井筒情況優(yōu)化不同的不污染清防蠟措施，一井一策，能有效治理油井結蠟對生產(chǎn)的影響。

參考文獻

[1]羅英俊、采油技術手冊（修訂本）、石油工業(yè)出版社、2002年1月

[2]何生厚、油氣開采工程師手冊、中國石化出版社、2006年4月

（作者單位：中原油田分公司濮東采油廠工藝研究所）