黃沙坨油田超導自身熱洗技術(shù)研究與應用

1、黃沙坨油田超導自循環(huán)熱洗技術(shù)研究與應用馬 強作者簡介：馬強（1980），男，工程師，2003年畢業(yè)于大慶石油學院石油工程系，現(xiàn)在遼河金馬油田開發(fā)公司從事油氣田生產(chǎn)管理與研究工作。電話E-mail：。（中油遼河金馬油田開發(fā)公司，遼寧 盤錦 124010）摘要：黃沙坨油田勘探開發(fā)至今，水洗一直是油井清防蠟的主要措施之一，雖然水洗清蠟有適用范圍廣、熱洗效果可靠等優(yōu)點，但它有管理難度大、污染地層、增加油井排液期影響井口產(chǎn)量等缺點，油井超導自身熱洗正解決了這些難題。 關鍵詞：超導自循環(huán)熱洗 周期 清防蠟 黃沙坨油田 1 油田地質(zhì)概況黃沙坨油田位于遼河斷陷盆地中央凸起南部傾沒帶

2、，探明含油面積8.15 km2，石油地質(zhì)儲量1910×104t，動用含油面積2.8km2，動用地質(zhì)儲量1043×104t,主要含油層系是下第三系沙三段粗面巖，油藏類型屬于火山巖裂縫邊底水塊狀油氣藏，油藏平均中深3120m，平均厚度59m，油水界面3320m。該油田為稀油，屬于中孔中低滲儲層物性，平均孔隙度8.8%，滲透率0.8×10-3um2，碳酸鹽含量1.16%，原始地層壓力31.35Mpa，飽和壓力20.6Mpa，氣油比173m3/t，油藏溫度103.3，地面脫氣原油粘度6.23mpa.s，原油凝固點27，含蠟量9.06%，生產(chǎn)中結(jié)蠟現(xiàn)象嚴重。表1 黃沙坨油田

3、原油物性表井號密度g/cm3粘度mpa·s凝固點含蠟量%膠瀝%X220.83235.343010.4110.35X230.83406.23279.0610.13X250.82305.78258.6010.20天然氣性質(zhì)為溶解氣，屬于濕氣，平均甲烷含量77.5%，相對密度0.82；地層水礦化度2283mg/L，重根1027mg/L，水型為NaHCO3。隨著開發(fā)時間的延長，產(chǎn)量下降，油氣比上升。地層壓力下降，綜合含水上升。地層溫度下降，含蠟量上升。由于黃沙坨油田含蠟量高并且隨著油田開發(fā)時間的延長，結(jié)蠟越來越嚴重，所以一直以來，油井的清防蠟工作始終是油田開發(fā)和生產(chǎn)管理的重中之重。2 油井普

4、通熱洗的不足常規(guī)水洗加劇了地層溫度的下降和油井含水率的上升，同時在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)常規(guī)水洗還有以下缺點：（1）污染地層，延長油井排液期。通過統(tǒng)計分析2005年熱洗排液情況發(fā)現(xiàn)，60m3洗井液在洗井過程中只能返出515m3，大部分洗井液進入了地層或留在井筒中。（2）常規(guī)熱洗管理環(huán)節(jié)較多：熱洗量的控制，包括罐車是否裝滿、是否打凈；熱洗溫度的控制，包括泵車的擋位、轉(zhuǎn)數(shù)和洗井液進井溫度；以及現(xiàn)場監(jiān)督人員責任心等諸多問題，環(huán)節(jié)多造成漏洞多。3 超導自身熱洗影響因素及效果分析3.1 超導自身熱洗工藝原理超導自身熱洗清蠟裝置是一種新型的油井清蠟設備。該裝置主要由四部分組成：超導部分、儀表自動控制部分、連接管線

5、部分及附件部分。其原理是利用油井的自產(chǎn)出液做介質(zhì)，經(jīng)該裝置的超導爐加熱后，再注入到井內(nèi)，通過熱量傳遞，溶化掉油管、抽油桿上的積蠟進行自身循環(huán)熱洗。其特點是自動化程度高，加熱速度快，操作簡便，安全環(huán)保，并且避免了常規(guī)熱洗時洗井液壓井的現(xiàn)象，是一種比較理想的油井熱洗清蠟工藝技術(shù)。進口管線出口管線超導自身熱洗裝置供電線供氣線井口超導自身熱洗是將油井的油壓閘門與井口鍋爐車入口連接，同時關閉油井生產(chǎn)閥門，油井產(chǎn)出液經(jīng)鍋爐車加溫后，返回到油井套管，并定時開生產(chǎn)閥門排蠟。它的特點是只加溫，不加壓，依靠油井的自身能量完成熱洗過程。與原有的熱洗方式相比，具有容易控制溫度和不需要熱洗介質(zhì)，不會對地層造成水污染的優(yōu)

6、點。圖1 超導自身熱洗工藝流程圖3.2 影響因素 含水因素通過對含水不同的4口油井（小33、小1844、小11-15、小14-20）進行超導自身熱洗試驗跟蹤對比。表2 黃沙坨油田含水分級表含水分級1%20%20%60%60%80%80%井號38-28、36-2811-10、小25小33*、16-4022-2812-13、12-18、11-13、18-4013-23、14-26、18-36、20-4016-28、18-44*、16-26、18-3815-21、小平2、17-3111-15*17-2913-1913-11、16-30、16-20、18-32、12-22、15-2912-15、12-

7、20、小平120-38、14-20*、小平6井數(shù)715312百分比18.9%40.58.132.4通過洗前、洗后對比發(fā)現(xiàn)，油井超導自身熱洗不受含水的影響。含水高低對油井超導自身熱洗效果影響差異較小，不同含水級別的油井均可采用超導自身熱洗方式。 產(chǎn)量因素首先油井要有充足的液量。這樣油井在熱洗時能夠快速的建立起循環(huán)，而且液體加熱后，有足夠的熱量，通過熱傳遞把油管壁、抽油桿上的蠟更好的溶化掉。油井的液量越高，其流速就越快，攜帶能力強，容易將溶化掉的蠟攜帶出井筒。所以在熱洗選井的原則上，主要推廣日產(chǎn)液量在lOt以上的油井。日產(chǎn)液量小于10t的油井在實施自身循環(huán)熱洗時，由于自身能量的影響，需要延長循環(huán)熱

8、洗的時間，才可取得預期的效果。通過對不同產(chǎn)液量的5口油井（小17-29、小1420、小11-15、小平1、小平6）進行超導自身熱洗試驗過程跟蹤，進行熱洗時間與出口溫度關系的論證。圖2 超導自身熱洗溫度曲線從以上曲線可以看出：小于5t/d的井，不適合超導自身熱洗。在熱洗時間相同的情況下，溫升幅度較小，只有42，達不到清蠟效果。確定日產(chǎn)液量525t，日產(chǎn)氣量 2000m3 的油井比較適合超導自身熱洗。表3 熱洗溫度統(tǒng)計表井號日產(chǎn)（t、m3）不同時間熱洗油井出口溫度（）井口壓力Mpa液量氣量2h4h6h8h9h10h11h12h13h17-293.210001920212428333740420.7

9、11-1510.112002227364862717781830.914-208.010002330385064737881820.8小平121.019002331405062727983841.5小平630.03000232635455764壓力高停止洗井 氣油比因素油井的油氣比大(高于300m3噸)，熱洗時容易產(chǎn)生套管氣，造成熱洗時的循環(huán)壓力升高，油井的出液量降低，甚至出現(xiàn)氣鎖現(xiàn)象，對熱洗不利，可在套管的進口處加裝放氣閥解決套管氣大的問題。 其他因素（1）油井出砂、結(jié)鹽不嚴重。出砂、結(jié)鹽嚴重時容易在加熱盤管的彎道處聚集，使得超導爐的進口壓力升高，容易造成危險，因此要定期對加熱盤管進行軟化水

10、清洗，以保持管線的暢通。（2）油井管柱無特殊情況。油井無頂封，能順利建立起循環(huán)。（3）油井泵況正常。油管、深井泵無漏失現(xiàn)象。3.3 合理熱洗制度的確定3.3.1 單次熱洗時間根據(jù)熱洗溫度曲線確定油井單次超導自身熱洗時間和油井產(chǎn)液、產(chǎn)氣量上限。從表3可以看出：（1）熱洗時間達到9h時，出口溫度最高可達到64，達到化蠟溫度。為鞏固效果，延長2h3h。確定單次熱洗時間9h12h較為合適。（2）由于小平6井，日產(chǎn)液和產(chǎn)氣量相對較高，在關閉生產(chǎn)閥門洗井期間，造成井口壓力高，不能正常洗井。3.3.2 熱洗周期的選擇根據(jù)油井熱洗后生產(chǎn)情況的變化確定油井熱洗周期，通過小11-15（圖3）曲線可以看出：油井實施

11、超導自身熱洗后，連續(xù)生產(chǎn)30天時日產(chǎn)液量略有下降，電機電流上升幅度不明顯，功圖載荷有一定幅度的上升。由此確定：超導自身熱洗井最長熱洗周期在30天。圖3 小11-15井監(jiān)測曲線3.4 實施效果3.4.1 管理方便超導自身熱洗管線連接簡單，均為高壓快速接頭，一人操作即可完成。只要把握好洗井時間，控制好出口溫度（在70以上）即可。避免了常規(guī)水洗由于監(jiān)督人員責任心不強或熱洗設備工況不佳影響到熱洗質(zhì)量。同時超導自身熱洗自動化程度高，熱洗時的進出口溫度、壓力錄取方便。3.4.2 不污染地層超導自動循環(huán)熱洗利用油井的自身產(chǎn)出液量，經(jīng)超導爐加熱后再注入到井內(nèi)進行熱洗，洗井液的配伍性好。超導自身熱洗不用通過泵車

12、加壓，沒有外來洗井液，并且洗井時油井液面不會上升，套壓平穩(wěn)，不存在地層倒灌現(xiàn)象，因此不污染地層。3.4.3 不影響產(chǎn)量由于熱洗時不停產(chǎn)且洗井液為油井自身產(chǎn)出液，不接觸地層，所以不僅不會因洗井而影響油井的產(chǎn)量，反而與普通熱洗井比杜絕了洗井排液期縮短。黃沙坨油田共實施8口，共計熱洗40次，累增油452.04t（表4）。表4 自身熱洗試驗井情況統(tǒng)計序號井號日產(chǎn)液t日產(chǎn)氣m3含水%實施日期熱洗次數(shù)累增油t118-327.2964982006-8-1334.5218-444.61272272006-8-5440.9322-2893121272006-8-21497.84小3310.83552152006

13、-8-76220.325H123.92952402006-8-19444.0611-158.71048702006-9-13310.7712-1530.51143962006-4-21824814-2010.21222982006-4-789.82合計8口40452.04 熱洗效果好超導爐的熱效率高，能夠在4O分鐘以內(nèi)將原油加熱到120以上，而常規(guī)熱洗的出口水溫不超過100 。跟蹤監(jiān)測超導自身熱洗措施的熱洗井發(fā)現(xiàn)：油井的產(chǎn)量穩(wěn)定，電機電流等指標明顯降低，油井含水恢復到原來的水平線以下，油井的熱洗清蠟效果比較可靠。表5 超導自身熱洗井效果跟蹤對比表井號階段日產(chǎn)液t/d含水%排液期天洗井周期天電機

14、電流A小14-20使用前8.098.253263/58使用后8.795.003054/36小11-15使用前10.170.053364/59使用后10.566.303551/484 結(jié) 論（1）管理方便：超導自身熱洗只要把握好洗井時間，控制好出口溫度（在70以上）即可。避免了常規(guī)水洗時由于監(jiān)督人員責任心不強或是熱洗設備工況不佳影響到熱洗質(zhì)量這個弊端。（2）超導自身熱洗不用通過泵車加壓，沒有外來洗井液，并且洗井時油井液面不會上升，套壓平穩(wěn)，不存在地層倒灌現(xiàn)象，因此不污染地層，還增加井口產(chǎn)量。雖然與常規(guī)水洗相比，周期略有縮短，但綜合評價，超導自身熱洗要好于常規(guī)熱洗。（3）根據(jù)目前我區(qū)油井超導自身熱洗情況，選井進行地面流程改造，利用井口加熱爐加熱，實現(xiàn)油井自身熱洗。（4）在自動循環(huán)的熱洗基礎上，實施多功能罐與超導循環(huán)熱洗裝置相結(jié)合的熱洗方式。具體是將多功能罐內(nèi)的油井產(chǎn)出液經(jīng)自熱洗裝置超導爐加熱后注入井內(nèi)進行熱洗，熱洗液主要是利用多功能罐內(nèi)原油加溫后分離出的底水，這樣可以充分利用油井的自身能量，并且避免了低液量油井自動循環(huán)熱洗時間長、排蠟效果差的問題。尤其是適用于低液量油井。（5）在進口處安裝電子微型流量計，解決熱洗計量的問題。同時利用機身所附的清洗泵及超導爐對部分油井的輸油管線進行熱洗。參考文獻1 曹海麗黃沙坨油田火