完善油井熱洗清蠟工藝技術研究

原國軍 （中石油吉林油田分公司新立采油廠工藝所，吉林 松原131109）

油井反洗井熱洗清蠟是維護油井正常生產(chǎn)、延長免修期的一項重要措施，該措施現(xiàn)場施工簡便、成本低、清蠟效果好，在非稠油油田普遍應用［1，2］。熱洗清蠟主要包括熱水洗井和高溫蒸汽洗井2種方式。新立油田屬低滲透油田，平均滲透率在20mD以下，原油黏度在20mPa·s以下，除單井罐井和部分低產(chǎn)低壓區(qū)井應用化學劑清防蠟外，其余油井使用熱洗清蠟，每年熱洗清蠟約2300井次。熱洗清蠟每口井用洗井液20～30m3，洗井液為70℃以上熱水，以往的洗井標準是洗井時井口返出液溫度達50℃以上、返出液見清水為洗井合格。可見熱洗清蠟工藝技術還需進一步完善。

1 現(xiàn)行熱洗清蠟技術存在的主要問題

1.1 部分油井熱洗后未達到清蠟效果

采用傳統(tǒng)的熱洗清蠟標準，部分油井在熱洗后測試功圖，上沖程最大載荷沒有明顯下降，抽油機上行電流沒有下降，甚至有的油井在洗井后出現(xiàn)不正常。通過對吉56-6井洗井時進行現(xiàn)場測試，測得洗井液溫度為66．8℃，井口返出液溫度為62℃，洗井用液26．2m3，井口返出液見清水，按以往的洗井標準為洗井合格。但這口井洗井后15d因油管磨漏作業(yè)，作業(yè)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)油桿500～650m處結蠟2～3mm，從作業(yè)時油桿結蠟情況看，洗井沒有完全清除油桿結蠟，沒有達到有效清除油桿結蠟的效果。

1.2 洗井液污染油層，熱洗效率低

統(tǒng)計不同產(chǎn)液、不同含水井洗井后含水恢復期，表明高產(chǎn)液井洗井后含水恢復期為1～2d，低產(chǎn)液井在5d以上。根據(jù)洗井時井下壓力測試，洗井時井底壓力升高明顯，當井底壓力高于區(qū)塊油井地層壓力時，洗井液會進入地層，對油層造成污染，同時降低熱洗效率。

1.3 中低產(chǎn)液低含水井洗井影響產(chǎn)油

分析洗井后油井含水及產(chǎn)油量，一般來說高產(chǎn)液井洗井液返排快，洗井后沒有影響產(chǎn)油；高含水井含水恢復較快，也不存在洗井液返排影響產(chǎn)油；但中低產(chǎn)液低含水井洗井后，由于返排慢、含水恢復期長，洗井后影響產(chǎn)油。

2 熱洗清蠟技術現(xiàn)場測試分析

有效利用洗井液提高熱洗清蠟效率，在提高熱洗清蠟效果的基礎上合理優(yōu)化洗井周期，減少不必要洗井工作量，減少洗井液污染油層，減少洗井液返排影響產(chǎn)油，是熱洗清蠟技術研究的目的。

2.1 油套環(huán)空溫度、壓力研究

2．1．1 泵罐熱水洗井

吉2-017井地面洗井測試洗井液溫度66℃，井口返出液溫度49℃，洗井液用量30m3。同時測得井下500m處地層溫度為34．6℃，當洗井液進入井筒后，洗井液與地層和油管進行換熱導致洗井液溫度降低，但此時的溫度仍高于井下500m的地層溫度，隨著洗井液的進入，井下500m的地層溫度也逐漸升高，最高可上升到53．1℃；隨著洗井的結束，地層溫度逐漸恢復。井底壓力由最初的0．9MPa上升到最高14．5MPa。洗井時井下500m處溫度可以達到熔蠟溫度 （新立油田蠟溶點50～52℃）。

在井口洗井液溫度65℃情況下，對不同洗井液量井下不同深度溫度測試，洗井液20m3時，井下400m處可達到熔蠟溫度；洗井液30m3時，井下600m處可達到熔蠟溫度，但600m以下達不到融蠟溫度。

2．1．2 高溫蒸汽洗井

新229-4-14井地面洗井測試儀測得洗井液溫度為118℃，返出液溫度為69℃。瞬時排量為14～50m3／h，累計排量為30m3／h。同時測得井下800m處地層初始溫度為38．7℃。當洗井液進入井筒后，洗井液與地層和油管進行換熱，隨著井深的增加，洗井液溫度逐漸降低，井下800m處溫度也隨之降低，最低可低至28．8℃；當洗井液與地層和油管換熱充分后，井下800m處地層溫度逐漸上升，最高可達到50．8℃，達到熔蠟溫度，隨著洗井的結束溫度逐漸恢復。

當蒸汽洗井用液量為20m3時，測得井下800m處最高溫度為42℃，沒有達到熔蠟溫度要求。

2.2 油管返出液溫度研究

對吉11-28井分別在油管內(nèi)的1050、800、600m處下溫度壓力計，測試洗井時溫度變化。洗井用液34m3，洗井液溫度66．2℃，井口返出液溫度最高42℃。同時測得1050m油管內(nèi)初始溫度為55．5℃，洗井開始后油管返出液溫度下降，最低降到38．1℃，然后溫度上升，最高升到49．6℃，洗井后溫度逐漸恢復；800m油管內(nèi)溫度43．4℃，洗井開始后溫度上升到47℃，然后溫度下降到37℃，再后溫度上升到40℃，洗井后溫度逐漸恢復；600m油管內(nèi)溫度32．3℃，洗井開始后溫度上升到42℃，然后溫度下降到36．2℃，再后溫度上升到39℃，洗井后溫度逐漸恢復。

從不同井深溫度變化看，洗井時洗井液進入油管后，不同井深溫度逐漸接近，但始終沒有達到熔蠟溫度，這說明洗井時測得的井口返出液溫度是井口附近油管傳熱溫度。

2.3 取得的認識

根據(jù)洗井測試結果，繪制油井正常生產(chǎn)及洗井時井下油套環(huán)空溫度、壓力變化曲線如圖1所示，并取得了以下幾點認識。

1）洗井液進入套管后由于地層吸熱，溫度損失大。

2）洗井液靠油管外熱傳導熔蠟，靠返出液排蠟；洗井時井口返出液溫度是井口附近油管熱傳遞溫度，而不是泵返出液溫度。

3）達到熔蠟的條件，一是提高洗井液溫度，二是增加洗井液用量。

4）洗井時井底壓力升高明顯 （0～1100m之間壓力由0．13MPa上升到13．7MPa），洗井液易進入油層，引起油層污染。

圖1 油井正常生產(chǎn)及洗井時井底溫度、壓力變化曲線

3 優(yōu)化清防蠟方式

3.1 制定熱洗參數(shù)標準

通過熱洗方式研究與分析，應以結蠟段達到熔蠟溫度為洗井標準，根據(jù)油井結蠟段制定洗井參數(shù)，使結蠟段達到熔蠟要求；同時針對洗井液污染油層，洗井液返排影響產(chǎn)油，優(yōu)化清防蠟方式，達到提高熱洗效果、減少洗井液污染油層、減少洗井影響產(chǎn)油的目的。

洗井液溫度、液量標準：結蠟段在400m以上井，泵罐熱水洗井，洗井液溫度65℃以上，洗井液量20m3；結蠟段在400～600m井，泵罐熱水洗井，洗井液溫度65℃以上，洗井液量30m3；結蠟段在600～800m井，高溫蒸汽洗井，蒸汽溫度120℃，洗井液量30m3；結蠟段在800m以下井建議應用化學清防蠟劑。

泵車排量標準：當洗井液進入結蠟段前采用大排量洗井，加快洗井液進入速度，降低熱損失；洗井液進入結蠟段后改用小排量洗井，延長洗井液在結蠟段的滯留時間，提高換熱效果；洗井結束前采用大排量沖洗，加大攜帶蠟的能力。

3.2 分區(qū)塊確定結蠟段

洗井參數(shù)標準確定后，只有明確各區(qū)塊油井結蠟段才能采取有針對性的洗井方式和洗井參數(shù)，達到最佳的清蠟效果。通過對不同區(qū)塊油井地層溫度梯度測試，錄取結蠟剖面，主力區(qū)塊油井井底溫度較高，結蠟段在200～700m之間；邊部區(qū)塊油井井底溫度較低，結蠟段在300～850m之間。

3.3 防洗井污染油層技術

針對洗井液污染油層，采取防洗井污染油層技術，可阻止洗井液進入地層，使洗井液快速由抽油泵返出，起到防止洗井液污染油層、提高熱洗效率、減少洗井液返排影響產(chǎn)油的效果。以新229-3-20井為例，2012年4月20日清檢作業(yè)，隨作業(yè)下防洗井污染振動采油裝置，該井單井罐生產(chǎn)，作業(yè)后日產(chǎn)液3．8t，開抽5d含水100%；生產(chǎn)5d后泵漏洗井，洗井當天排液15．8t，洗后第3天含水下降。相比安裝前洗后含水恢復期8d減少了5d，大大降低了洗后影響產(chǎn)油。應用防洗井污染油層裝置，平均每次洗井可減少影響產(chǎn)油0．5～1．0t。

4 現(xiàn)場應用及效果

4.1 提高熱洗效率，減少洗井工作量

2012年根據(jù)分區(qū)塊、不同產(chǎn)液井結蠟段錄取、分析，采用新的洗井參數(shù)標準洗井2000井次，油井載荷、電流恢復正常，對53口井采用新洗井標準與以往洗井標準洗井后系統(tǒng)效率測試，新洗井標準比以往洗井標準洗井后油井最大載荷平均下降0．76kN，平均單井日耗電下降2．3kW·h，系統(tǒng)效率提高0．34%。洗井效率和洗井清蠟效果提高后，洗井周期平均由120d延長到140d，全年減少洗井200井次，每口井洗井費用1000元，全年節(jié)約洗井費20萬元。

4.2 減輕洗井液污染油層，減少洗井影響產(chǎn)油

通過優(yōu)化清防蠟方式，低產(chǎn)、低壓區(qū)井采取加化學清防蠟劑，并進行高溫蒸汽洗井，洗井液返排期由平均3．8d減少到2．6d，減少洗井液返排影響產(chǎn)油220t；應用防洗井污染油層技術180口井，共洗井285井次，減少洗井影響產(chǎn)油280t。每噸原油按3000元計算，全年減少洗井影響產(chǎn)油500t，共創(chuàng)經(jīng)濟效益150萬元。

5 結論

通過洗井時井下溫度、壓力研究，改變了傳統(tǒng)的熱洗清蠟觀念，以結蠟段達到熔蠟溫度為目標制定洗井參數(shù)標準，可提高油井熱洗效果，有效延長洗井周期；根據(jù)地層壓力、油井產(chǎn)液量優(yōu)化清防蠟方式，可減少洗井液污染油層，減少洗井液返排影響產(chǎn)油；采取有效的防洗井污染油層措施，可提高熱洗效率，減少洗井液返排影響產(chǎn)油。

［1］王鴻勛，張琪 ．采油工藝原理 ［M］．北京：石油工業(yè)出版社，1989．

［2］萬仁溥，羅英俊 ．采油技術手冊 ［M］．北京：石油工業(yè)出版社，1994．