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井筒密闭循环采油技术与应用

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  【摘要】针对原油凝固点高、舍蜡高的特点的油藏区块油井,特别是针对在原油开采过程中,当井液温度和压力降低到一定界限时,蜡就会从原油中析出并在井下管柱上结晶造成的开采困难问题。本文从井筒防蜡方面存在薄弱环节,特别是高含蜡井在生产过程中存在的问题进行了分析,重点围绕井筒密闭循环采油技术特点、工艺流程以及关键技术进行了论述,并结合油藏区块生产实际对该技术进行了现场实践应用,取得良好的效果,以期为该类型油藏区块提供技术参考。
  【关键词】采油工程 井筒密闭循环采油技术 实践应用
  河口采油厂某油藏区块总井34口,开井26口,日液水平613t,日油水平221t,综合含水63.9%,平均泵径48.7mm,平均冲程3.6m,平均冲次4次/min,17口井地面水,平均日掺水量380m3。区块原油粘度为20~3254 mPa.s,凝固点平均高达27.2~C,含蜡量平均在14.3%~17.8%,地层水总矿化度较高在8192~18786mg/1,主要以NaHCO3、GaGl2、MgCl2型为主,水型变化大。综合以上可以看出,该区块流体具有粘度低地层水矿化度相对较高的特点,且原油凝固点高、含蜡高。
  1原有生产开发中存在的主要問题
  由于该区块油井具有原油凝固点高、含蜡高的特点,在原油开采过程中,当井液温度和压力降低到一定界限时,蜡就会从原油中析出,在井下管柱上结晶,同时使井液粘度和凝固点升高,造成诸多开采困难。为了保证油井的正常生产,现场目前通过地面掺水、单井管线加热、套管加清防蜡剂定时热洗、加装混输泵、井筒防蜡工艺等系列清蜡防蜡措施,以提高混输液温度,降低井口回压,保证油井的正常生产。但在井筒防蜡方面还存在薄弱环节,目前高含蜡井在生产过程中主要存在以下问题:
  1.1井筒偏磨严重
  由于垦西新区的平均地层稳定为95°C,油藏中深平均为2273米,平均地梯温度为4.2°C/100米。由此可以看出,油在井筒中流动的过程中,在井筒中部井液温度就基本达到了原油凝固点,井筒内开始结蜡。由于蜡沉积在泵内就会造成泵漏,抽油杆结蜡会使杆管变形造成部分井偏磨,负荷加重造成光杆缓下或者光杆下不去。通过对该区块部分井加装了井下防蜡装置进行防蜡,井筒结晶现象有一定缓解,但是有效期较短。
  1.2泵效偏低
  结蜡严重影响深井泵的正常工作,普遍存在漏失现象,该区块的平均泵效只有53.9%。
  1.3洗井频繁
  普通热洗夏季洗井周期般为2~3个月,冬季则为1~2个月左右。如稍有不及时就会出现井筒、管线结蜡或蜡堵的现象。
  1.4日常管理难度加大
  由于垦西西新区凝固点高结蜡严重,因此在管理过程中必须加强职工的责任心,及时巡井,防止因停井造成结蜡,由于垦西新区井距较大,加大了巡防的难度,特别是冬季生产管理难度进一步加大。
  2井筒密闭循环采油技术
  2.1井筒密闭循环采油技术特点
  井筒密闭循环装置的技术特点主要体现在以下三个方面:一是空心杆内加入隔热管,实现热水密闭循环,提高了热效率;二是保持了井筒温度的相对恒定,满足了高含蜡井开采的要求;三是对原油的计量系统不产生任何影响,最终达到了节能降粘的目的。
  2.2井筒密闭循环采油技术工艺流程
  结合该油藏区块的实际井况,在专家的指导下,对工艺方案进行了反复论证,确定工艺流程如下:
  换热介质罐——煤、气两用高效加热器——过滤器——泵——高温高压管线——连接总成进水口——换热介质罐(密闭往复循环)。
  2.3井筒密闭循环采油关键技术
  (1)耐高温隔热管的选择:空心杆内使用的隔热管连续工作温度为95~C;工作压力1.5~2.5Mpa;管壁爆破强度5.5~8.0MPa。
  (2)高效加热器的设计:针对油田的井况,对高效加热器分组进行设计。
  (3)泵的选择:根据油田井况需要选用了扬程2MPa、排量2m3,电机3Kw的不锈钢多级离心泵,满足了高含蜡井井况的需求。
  (4)Ф42空心杆和耐高温密封圈的选择:我们选用了Ф42空心杆进行工艺流程试验,取得了满意的效果。
  另外,经过拉力试验和参数计算选用了耐高浦密封圈:工作温度≥150°C。
  3井筒密闭循环采油技术现场应用效果分析
  近年来,我们摸排优选了地处偏远、井距离距离长、管理难度大和易结蜡的5口井安装了井筒密闭循环装置,经过将近半年的跟踪分析,其应用效果主要表现在:
  3.1井筒密闭循环采油技术提高了井筒温度
  目前井简平均温度达到70°C以上,并口温度达到50°C以上,保证了原油中的蜡质不能析出。
  3.2液量变化明显
  从实施情况前后对比看,5口井合计日增液量41.7立方米。
  3.3节电效果显著
  从前后测试的单井系统效率分析,由实施前的14.82%上升到实施后的28.68%,上升13.86%,日耗电也大幅下降,由实施前的平均单井日耗电172Kwh下降到实施后的134Kwh,平均单井日节电38Kwh。
  3.4电流负荷变化
  该区块5口井实施前后电流负荷变化呈减少趋势,平均降低电流3.0安培,抽油机平衡率得到进一步改善。
  3.5单井地面掺水减少
  井筒密闭循环采油技术装置自带的加热装置可循环加热,提高了单井产出液温度,平均单井产出液温度在55°C~60°C左有。由于进站原油温度提高,有利于原油进站,所以根据单井实际情况,降低了单井掺液量,日减掺液量85立方米,部分井自从实施以来停地面掺水。
  4结束语
  针对原油凝固点高、含蜡高的特点的油藏区块油井,特别是针对在原油开采过程中,当井液温度和压力降低到一定界限时,蜡就会从原油中析出并在井下管柱上结晶造成的开采困难问题。经过对油藏区块现场采油生产试验表明,井简密闭循环采油技术工艺流程合理,具有良好的节能降耗效果,能够解决高蜡开采过程中的问题,具有良好的应用前景。
  作者简介:朱铁成(1980-),男,辽宁省锦州市人,大学本科,助理工程师。
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