油井自動(dòng)清蠟節(jié)能工藝實(shí)踐*

曹瑾（華北油田公司第一采油廠）

油井自動(dòng)清蠟節(jié)能工藝實(shí)踐*

曹瑾（華北油田公司第一采油廠）

在油井生產(chǎn)管理過程中，為了達(dá)到有效清防蠟、節(jié)能、環(huán)保的目的，應(yīng)用帶有自動(dòng)清蠟裝置、換向器的抽油管柱、桿柱組合，利用機(jī)械原理中的爬行理論，清除抽油桿上的積蠟。16口油井現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷平均下降13.45個(gè)百分點(diǎn)，年節(jié)約清蠟劑11.3 t，年減少熱洗58井次，年節(jié)電5560 k W h，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，為油井清防蠟提供了技術(shù)借鑒。

油井 自動(dòng)清蠟 管、桿柱組合 節(jié)能

油井結(jié)蠟不僅影響產(chǎn)量、增加運(yùn)行設(shè)備耗能，嚴(yán)重的還造成蠟卡使油井停產(chǎn)。油井常用的清蠟方法[1]主要包括機(jī)械法、化學(xué)法、物理法以及這幾種方法的綜合措施。應(yīng)用有機(jī)溶劑進(jìn)行化學(xué)清蠟存在易燃易爆、用量大、加藥頻率高、作用時(shí)間短、污染環(huán)境等問題[2]；固體防蠟技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)施工簡(jiǎn)單，一次性投放，但有效期僅8~12個(gè)月[3]。微生物清防蠟采用能運(yùn)移、代謝和繁殖的活體微生物分解原油中的石蠟組分，并將其轉(zhuǎn)化為生物表面活性劑等代謝產(chǎn)物，降低原油黏度，改善流動(dòng)性，達(dá)到清防蠟的目的，但微生物最適生長(zhǎng)溫度為50~65℃[4]；付亞榮等人[5-6]提出了解決熱水洗井易傷害地層、排液時(shí)間長(zhǎng)等問題，但往往因人、環(huán)境和條件等因素?zé)o法保證熱洗清蠟按計(jì)劃進(jìn)行。本文著眼于既能有效清防蠟，又能環(huán)保、節(jié)約能耗的技術(shù)思路，嘗試油井自動(dòng)清蠟試驗(yàn)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 自動(dòng)清蠟工藝

1.1 自動(dòng)清蠟工藝原理

抽油井自動(dòng)清蠟桿管柱由自動(dòng)清蠟裝置、抽油桿、油管組成（圖1）。

將自動(dòng)清蠟裝置的上換向短節(jié)安裝在井口或井口下第一根油管上，下?lián)Q向短節(jié)安裝在清蠟井段油管下部，自動(dòng)刮蠟器安裝在清蠟井段的抽油桿上。

自動(dòng)清蠟裝置運(yùn)動(dòng)依據(jù)機(jī)械原理中的爬行理論，工作時(shí)兩端的步進(jìn)簧卡抱在抽油桿上，使步進(jìn)齒與抽油桿發(fā)生摩擦并同時(shí)清除抽油桿積蠟。當(dāng)換向齒的齒尖與抽油桿運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)，自動(dòng)刮蠟器隨抽油桿作單方向運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)刮蠟器兩端刃口對(duì)油管進(jìn)行清蠟；當(dāng)換向齒的齒尖方向與抽油桿運(yùn)行方向相同時(shí)，自動(dòng)刮蠟器靜止不動(dòng)，此時(shí)抽油桿與自動(dòng)刮蠟器的彈簧片做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，彈簧片對(duì)抽油桿進(jìn)行清蠟。當(dāng)自動(dòng)刮蠟器運(yùn)行到換向短節(jié)時(shí)，將改變自動(dòng)刮蠟器的運(yùn)行方向，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)刮蠟器對(duì)油管和抽油桿的往返清蠟。

1.2 自動(dòng)清蠟管、桿柱組合[7]

帶有自動(dòng)清蠟裝置的抽油管柱、桿柱組合包括：井下管柱組合和抽油桿柱組合。井下管柱結(jié)構(gòu)組合：自下而上順序連接有導(dǎo)錐、篩管、尾管、抽油泵泵筒、油管、自動(dòng)清蠟裝置下?lián)Q向短節(jié)、油管、自動(dòng)清蠟裝置上換向短節(jié)、油管。井下抽油桿結(jié)構(gòu)組合：自下而上順序連接有抽油泵柱塞、抽油桿、自動(dòng)清蠟裝置倒入器、抽油桿。

管柱結(jié)構(gòu)組合：自下而上?73mm導(dǎo)錐×1850m+?73mm篩管×1830m+?73mm尾管×1810m+?38mm管泵×1800m+?73mm油管×800m+?93mm自動(dòng)清蠟裝置下?lián)Q向器短節(jié)×799.5 m+?73mm油管×100m+?93mm自動(dòng)清蠟裝置上換向器短節(jié)×99.5m+?73mm油管一直到井口；桿柱組合：自下而上?38mm管泵柱塞×1800m+?19mm抽油桿×1100m+?22mm抽油桿×800m+?25自動(dòng)清蠟裝置倒入器×799.0m+?22mm抽油桿一直到井口。

1.3 自動(dòng)清蠟裝置選井條件

結(jié)蠟井段為直井的抽油機(jī)井，上部25 mm抽油桿時(shí)，配套使用89mm加厚油管；依據(jù)油井結(jié)蠟井段確定上、下?lián)Q向器安裝位置；清蠟井段油管必須用專用通井規(guī)通井。

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用抽油井桿管柱自動(dòng)清蠟裝置16口井，抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷平均下降13.45個(gè)百分點(diǎn)，年節(jié)約清蠟劑11.3t，年減少熱洗井次58井次，年節(jié)電5560k W h。表1列舉了8口油井應(yīng)用前后抽油機(jī)最大載荷情況。

表18 口油井應(yīng)用自動(dòng)清蠟裝置前后抽油機(jī)最大載荷

典型井例：M 48井，含蠟21.6%，凝固點(diǎn)38℃。未使用自動(dòng)清蠟裝置采用的管柱組合：?62mm絲堵×1843.57m+?73mm篩管×1824.05 m+?44 mm管泵×1805.74 m+?73mm油管×1800m。油井日常清蠟維護(hù)依靠熱洗、加藥方式。年需要費(fèi)用3.5萬元。

2008年1月開始使用帶有自動(dòng)清蠟裝置的抽油管柱、桿柱組合后，油井不加藥、不熱洗。

[1]肖進(jìn)軍.油井結(jié)蠟及清防蠟技術(shù)探討[J].化學(xué)工程與裝備,2010（7）:65-66.

[2]王彪.油井結(jié)蠟及清防蠟劑[J].精細(xì)石油化工,1994（6）:66.

[3]余曉玲,王來全,余勇,等.固體防蠟劑S N－2的室內(nèi)研究及應(yīng)用[J].斷塊油氣田,2007,14（5）:82－83.

[4]樂建君,王新宇,李云祥,等.機(jī)采井微生物清防蠟工藝及應(yīng)用效果評(píng)價(jià)[J].化學(xué)與生物工程,2011,28（8）:67－69.

[5]付亞榮.內(nèi)襯油管油井洗井液的研究與應(yīng)用[J].石油鉆采工藝,2011,33（5）:110-112.

[6]付亞榮,付麗霞,吳澤美,等.無污染洗井液的研究與應(yīng)用[J].石油鉆探技術(shù),2009,37（6）:91-93.

[7]曹瑾,付書貴,劉柯遞,等.帶有自動(dòng)清蠟裝置的抽油管柱和桿柱[P]:中國(guó),201120530912.1.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.04.007

曹瑾，2004年畢業(yè)于天津科技大學(xué)，工程師，從事油氣田開發(fā)技術(shù)研究與應(yīng)用工作，E-mail：cy1_cjin@petrochina.com.cn，地址：河北省任丘市華北油田第一采油廠工程技術(shù)研究所，062552。

*國(guó)家實(shí)用新型專利“帶有自動(dòng)清蠟裝置的抽油管柱和桿柱”（專利號(hào)：201120530912.1）

2012-01-02）