油井熱洗溫度場計算及運用

羅寶龍 張偉 師正杰

摘要：油井熱洗是確保油井正常生產的常用設施設備，但是在使用的過程中存在較多的應用問題，其中，影響油井熱洗的重要因素是熱洗介質在整個井筒內部的分布比較分散，且在具體運行的過程中洗井溫度和排量參數時常設置不夠合理，最終會導致洗井效果不理想。針對以上問題文章打造油井 熱洗時井筒溫度分布數學模型，通過整個模型的打造能夠更加直接的看出熱洗時的溫度變化，在此基礎上實現對洗井溫度、洗井排量的討論分析。

關鍵詞：油井熱洗溫度場;計算;應用

由于原油中含有不同程度的石蠟，較高韓玲的石蠟會影響使用的開采。石油在不斷析出的時候，其結晶就會相應的增大，最終積累到管壁上，出現結蠟現象。我國原油包含海上油田的原油多數是由高凝結程度和高粘稠高度的原油組成。從我國石油開采實際情況來看，蠟的沉積問題比較嚴重，蠟沉積問題已經成為提升采油速度和采油效率的重要影響因素，為此，在采油的過程中需要對油管結晶問題進行及時的處理。

一、影響油井熱洗效果的因素分析

對于一口油井的運行發展來講，人們關注的問題一般是油井的熱洗效果是否達到理想的效果，文章著重分析產液量、熱水溫度、熱水流量、熱洗方式對油井熱洗效果的影響。第一，產液量對油井熱洗效果的影響。在常規的熱洗過程中產液量對結蠟點、井口溫度的影響都不夠明顯，而出現這種現象的原因產液量是影響油井運行的重要參數信息，在熱洗操作的過程中熱水的運行影響了正常生產時油套內部的壓力平衡，在這樣的狀態下油井的泵效壓力會提升，產液量不再能夠滿足熱洗過程中油管內的流量需求。由此可以發現，泵理論意義上的排量深刻影響油井熱洗溫度場的計算結果。同時，在熱洗過程中，油套環空也是充滿了熱水的，含水率接近百分百的比例，為此，在具體操作的時候產液量量、含水率等油井生產系數都會對結蠟點的位置產生深刻的影響。第二，熱水流量對熱洗效果的影響。在油井熱洗參數分布不平衡的情況下，熱水流量結蠟階段的最低程度會從53攝氏度升高到55攝氏度。由此可以發現，僅僅依靠提升熱水流量方式來提升油井熱洗效果是很難實現的。第三，熱洗方式對熱洗結果的影響。從實際操作上來看，水泥車的熱洗要比混合水之后的熱洗效果良好，而出現這種現象的原因是水泥車的熱洗力量始終處于穩定的狀態。在一個階段熱注流量比較少的時候熱水在套管中的下行時間也會延長，結蠟點在一定程度時間內會出現溫度降低的效果，由此可以判定水泥車熱洗分階段的水資源摻和作業。

二、油井熱洗溫度場計算分析

結合大慶油田現場勘測結果和資料信息以及油井熱洗工藝的應用需要，按照流體力學、熱傳學的基本理論和油田生產實際情況打造了油井熱洗工作參數優化設計方式，并應用專業的油井熱洗參數優化分析系統來對生產油井的溫度分布、油井溫度、結蠟位置等開展模擬分析，并對油田熱洗過程的油套溫度分布和結蠟點的油套溫度情況進行精準的預測分析。

（一）軟件的總體功能分析

油井熱洗參數模型系統包含生產油井溫度分布模擬系統、油井熱洗參數優化和軟件系統計算分析共同組成。第一，生產油井溫度的分布模擬。在生產油井分布模擬系統中，用戶可以通過在系統中輸入參數信息來把控油井的結構參數，比如油井的生產參數、動液面位置、下泵深度等。在整個系統操作的時候會根據計算結果來向用戶輸出蠟點的位置、井口油溫參數等，目的是幫助用戶獲取自己所需要的數據信息。第二，常規性的熱洗井溫度模擬操作。在常規性的熱洗井溫度模擬操作系統中往往會對現有的規范數據進行模擬，用戶在輸入油井參數數據的時候還會輸入相應的熱洗參數，并對常規系統操作數據進行模擬分析，在油井熱洗的過程中了解油管溫度場的變化，并在操作的時候繪制出油井正常狀態下的溫度分布曲線，將打造的曲線和熱洗溫度進行綜合對比。第三，油井熱洗參數的優化。在油井熱洗參數的優化操作中，用戶在輸入油井基本數據的時候還需要輸入熱洗參數，比如熱洗溫度、熱水溫度、化蠟溫度等。在具體操作的時候對熱洗效果進行優化，在優化的過程中確定每一次熱洗操作的流量、作業時間等，從而幫助相關人員更為直觀的了解結蠟點的溫度和位置信息。

（二）軟件的基本運行環境

第一，硬件的運行環境。整個系統操作包含586以上的兼容機，型號為IBM和AST，整個設備擁有足夠的內存空間。第二，軟件運行環境。運行平臺包含中英文兩個版本，整個系統運行需要在良好的環境下進行。第三，系統的安裝和啟動。在系統安裝操作的時候需要將安裝盤插入到軟盤驅動器光盤中，并在桌面系統上雙擊“我的電腦”信息，只有雙擊光盤，這個時候就會看到盤上的文件，進入安裝程序。

（三）系統參數計算

以5T3-28井為研究對象列表出井溫模擬和不同熱洗方式的溫度分布情況，整個井的基礎數據和水泥車熱洗作業情況如表一所示。在綜合對比兩個表格可以發現通過優化能夠減少熱水總注入量的24%比例，優化之前的前水泥車熱水總量為60立方米，優化之后的熱水注入總量為43.5立方米，對比前后的熱水注入量減少了27%的比例。

結束語

綜上所述，文章借助流體力學的理論和傳熱學的基本規律打造了垂直井筒流動分析模型，按照能量守恒定律打造了井筒溫度場模型，在對模型參數進行計算分析之后得到以下的結論。在熱力學、傳熱學等理論的作用下能夠打造出完善的數學物理模型，經過研究證明打造的物理模型能夠精準的描繪出油井在工作中的傳熱規律，結合這種規律提出了生產井和熱洗過程的井溫分布模擬方式，提出以熱水消耗量為目標的的熱洗參數優化方式，并以實例的方式對兩種熱洗方式進行優化，經過優化之后發現總體上減少了20%比例的熱水總注入量。最終所計算出來的模型和參數結果符合系統優化工藝要求，整個系統操作體現出比較理想的計算精度，值得在整個油井熱洗溫度場中的廣泛應用。

參考文獻：

[1]范家偉.油井熱洗溫度場計算及應用研究[D].大慶石油學院，2010.

[2]范家偉.油井熱洗溫度場計算及應用研究[D]. 2011.

[3]宋奇，楊蕾，羅江濤，等.油井熱洗過程中井筒溫度場研究[J].石油化工應用，2017（01）：48-53.