機采井集中熱洗方法及節能效果分析

劉宏宇 楊興華 韓冬（大慶油田有限責任公司第一采油廠）

熱洗是保證機采井在正常泵況下生產的有效手段。在熱洗方式中，采用最多中轉站熱洗方式。通常情況下是在Q/SY DQ0802—2002《油井熱洗清蠟規程》的嚴格約束下，一次熱洗只洗1口井，每熱洗1口井需占用1天的時間。某采油廠機采井平均熱洗周期為120天，平均每口井年熱洗3次。隨著機采井數的增多，機采井熱洗工作量逐年加大。2015年初，該采油廠抽油機井、螺桿泵井總數達到了11 200口，年正常熱洗達到33 600井次，加上管線沖洗和泵況核實熱洗，年熱洗達到48 000井次，平均每天熱洗132口井，全廠共計72個采油隊，平均每個采油隊日熱洗1.86口井才能保證熱洗計劃完成。如果采取原有的熱洗方法，想要完成熱洗工作量，顯然是不可能的。

為此，研究并應用了集中熱洗方法，即：同一計量間、熱洗周期相近的機采井一次完成2口井以上，使這一問題得到了有效的解決。

文中以集中熱洗實施方法、適用條件、調整方法入手，分析集中熱洗減少加熱爐啟停次數、縮短熱洗時間以及提高工作效率、減少工人勞動時間產生的社會效益[1]。

1 集中熱洗的實施方法

1.1 實施步驟

熱洗清蠟的主要對象是抽油機井和螺桿泵井。機械采油井熱洗時一般采用四步熱洗法：一是大排量替液步驟，該步驟的作用是替凈中轉站至計量間、計量間至采油井熱洗管線中的低溫水，防止低溫水進入油、套環形空間，造成死油、死蠟凝結，影響油井正常生產。當熱洗液回到計量的溫度達到60℃以上時，替液結束；二是小排量化蠟步驟，該步驟的作用是將結在油管、套管、抽油桿表面的死油、死蠟熔化；三是大排量排蠟階段，該階段的作用是通過大排量將熔化的死油、死蠟舉升到地面回油流程；四是中排量鞏固階段，該階段的作用就是鞏固化蠟、排蠟階段的效果[2]。

Q/SY DQ0802—2002《油井熱洗清蠟規程》中規定，可根據油井產液量，適當減少熱洗步驟為三步熱洗法和兩步熱洗法，但替液步驟是必不可少的。

1.2 實施方法

集中熱洗可采取兩種形式：一是接續熱洗；二是同時熱洗。

1.2.1 接續熱洗

該方法是對同一計量間的機械采油井，在保證熱洗周期不變的條件下，對熱洗日期相近的油井歸并，調整為同一日期熱洗。熱洗時，首先對第1口油井進行替液，替液完成后將熱洗水倒入油、套環形空間進行熱洗；當進入中排量鞏固階段后，由于管網死油死蠟被熔化，管網壓力下降，此時可提高中轉站熱洗排量，將第2口井的計量間至井口的熱洗管線低溫水替凈，待第1口井熱洗完成，將熱洗液導入第2口井油套環形空間進行熱洗。如有可能，可按上述步驟進行第3口井的熱洗操作。

1.2.2 同時洗井

該方法是在熱洗泵排量滿足熱洗需要的前提下，對同一計量間的機械采油井，在保證熱洗排量達標的條件下，對熱洗日期相近的油井調整為同一日期洗井。熱洗時，同時對2口以上油井進行替液，替液完成后同時將熱洗水導入油、套環形空間進行熱洗。同時熱洗不得超過3口井。

1.3 實施條件及洗井方法

1.3.1 適用條件

根據集中熱洗的實施方法和熱洗泵的排量情況，結合熱洗周期確定的方法，集中熱洗的適用條件主要有以下兩點：一是集中熱洗的對象必須是同一計量間的抽油機井或螺桿泵井；二是熱洗日期相近，最多相差不得超過15天。

1.3.2 洗井方法選擇

根據熱洗泵高效工作的壓力、排量范圍，同時考慮中轉站至井口的沿程壓力損失，熱洗泵排量為抽油泵（螺桿泵）理論排量2.5～3.0倍的要求，結合熱洗泵排量多數為15 m3/h的實際情況，洗井方式為：抽油機井泵徑大于或等于83 mm、螺桿泵型號GLB1200以上，須采取接續熱洗；抽油機井泵徑為70 mm、螺桿泵型號GLB800以上，采取同時熱洗2口井；抽油機井泵徑小于或等于57 mm、螺桿泵型號GLB500以下，采取同時熱洗3口井。每次熱洗井數不得超過3口井。

集中熱洗方法實施后，與常規熱洗對比，保證了機械采油井熱洗計劃得到有效落實，采取接續洗井，每集中熱洗一次，最少可減少1口的替液過程，縮短了熱洗工人的勞動時間；同時至少減少一次中轉站熱洗爐提溫和一次中轉站至計量間替液的能量消耗；如采取同時洗井，至少減少一次提溫及1口井熱洗全過程的能量消耗[3]。

2 集中熱洗的實施及取得的效果

2.1 效果對比方法

采取現場計量對比的方法。即分別錄取兩種熱洗方法時的耗電量、耗氣量進行直接對比，該方法的優點在于可有效避免計算帶來的誤差，數據真實、可信[4]。

2.2 應用情況及效果

2.2.1 節能效果

2015—2018年，4年共計實施集中熱洗19 276次41 523井次，少提溫22 247次，平均年實施4 819次10 371井次，少提溫5 562次。實現累計節電371.1×104kWh，節氣361.8×104m3。2015—2018年集中熱洗實施情況及效果見表1[5]。

如該廠某采油礦中506站3#計量間，該站計量間站間距為300 m，共有15口油井，其中電泵井4口，抽油螺桿泵井4口，螺桿泵井基本數據見表2，抽油機井7口，抽油機井基本數據見表3。

該計量間油井的熱洗周期80～90天的有7口井，98～120天的有4口井。對洗井周期相同或相近的井進行歸并分為三組，周期為80～87天的4口井劃歸一組，90～98天的4口井劃歸為一組，109～120天的3口井劃歸為一組，每次熱洗井數不超過3口井，洗井次數由原來一個熱洗周期內洗井11次，減少到5次。實施集中熱洗后，平均一個熱洗周期節氣3 489.87 m3，節電1 820.58 kWh，3#計量間實施集中熱洗前后能耗對比見表4[6]。

表1 2015—2018年集中熱洗實施情況及效果

表2 螺桿泵井基本數據

表3 抽油機井基本數據

表4 3#計量間實施集中熱洗前后能耗對比

2.2.2 提高工作效率

實施集中熱洗后，該廠機械采油井年度熱洗計劃完成均保持在99.8%以上；平均年實施4 819次，減少熱洗5 562井次，每口井熱洗按5.5 h計算，共計減少熱洗工時30 591 h，平均每名熱洗工人年減少熱洗工時524.9 h，折為53.1個工作日[7]。

3 結論

1）集中熱洗的應用，有效解決了因機械采油井數過多，年度熱洗計劃完不成的實際問題，4年來平均實施4 819次，平均每個熱洗工人年節省熱洗工時524.9 h。

2）集中熱洗適用于同一計量間，熱洗時間相近的抽油機井和螺桿泵井噴，分為接續式和同時式兩種。每次實施可對2～3口井完成熱洗。

3）集中熱洗平均實現單次節電192.52 kWh，節氣187.69 m3。