高壓熱洗方式合理性探討

【摘要】高壓熱洗是目前最直接、最有效的清防蠟方式。然而，高壓熱洗存在影響產(chǎn)量和污染地層等弊端。本文著重探討了合理熱洗參數(shù)的制定原則，以期提高熱洗效果、減少其不利影響，為生產(chǎn)實踐提供技術指導。

【關鍵詞】高壓熱洗；清防蠟；熱洗參數(shù)

1、引言

長期以來，油井結蠟問題一直困擾著油井管理人員。隨著油田開發(fā)技術的發(fā)展，油井的清防蠟技術也取得了很多成果，其中高壓熱洗技術是目前我礦最常用的清防蠟方式。因此，高壓熱洗效果的好壞決定著油井清防蠟工作的成效。為此，我們結合實際情況，對合理熱洗參數(shù)的制定做了如下分析探討。

2、油井中原油析蠟點及結蠟部位

**區(qū)塊單井產(chǎn)量低，原油中蠟、瀝青質(zhì)等高碳化合物含量高。油井沉沒度大部分在30m左右，流壓偏低，原油在地層提前脫氣，采出液的部分蠟質(zhì)、瀝青質(zhì)等高碳化合物在泵吸入口部位及泵內(nèi)析出。這就是我們在作業(yè)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)很多油井泵筒部位存在蠟質(zhì)、瀝青質(zhì)的原因，也是造成部分油井凡爾漏失或卡泵的原因。原油從井底流向井口過程中，原油溫度逐漸降低，隨著油溫的降低，原油黏度逐漸增加。當溫度降到析蠟點之后，原油的高碳數(shù)蠟首先析出，造成原油黏度加速增大。隨著油溫的進一步降低，越來越多的蠟分子結晶、凝聚、長大結晶，原油黏度也因此急劇上升。**區(qū)塊的泵深深度在1000m左右，地層溫度在47oC左右，而原油的析蠟點溫度在35oC左右。由于油井的產(chǎn)量低，原油在泵筒中的流速慢，原油在泵上200m左右就達到析蠟溫度。油井作業(yè)現(xiàn)場油管結蠟情況的數(shù)據(jù)統(tǒng)計也表明**區(qū)塊油井的結蠟段集中在200-800m之間。管柱內(nèi)長期析蠟結蠟，造成管柱內(nèi)的通道堵塞，影響泵的正常運行，嚴重時會造成抽油桿運行遇阻，產(chǎn)生卡泵現(xiàn)象。綜上所述，油井的清防蠟問題，主要是針對泵筒和泵上方200-800m主要結蠟段蠟質(zhì)的清除。

3、熱洗參數(shù)的探討

3.1 熱洗溫度的探討

由于原油在套管脫氣吸收大量熱量，井筒液體及套管溫度下降嚴重，在井筒、油套環(huán)形空間及周圍地層形成低溫場。熱洗液進入油套環(huán)型空間后，主要是先與井身段及地層采出液的熱量交換，損失大量的熱量建立熱場后，洗井液才能開始達到溶蠟的效果。因此，單從清蠟效果來說，熱洗液所能提供的熱量越多越好。然而，溫度過高會對熱洗車的爐體和油井的套管造成損害，產(chǎn)生不良影響。在同等溫度下，單位質(zhì)量的水蒸氣所能提供的熱量遠遠大于單位質(zhì)量熱水所能提供的熱量。因此，蒸氣熱洗在建立熱場和融蠟速度方面遠遠好于熱水，能夠取得更好的清蠟效果。同時，由于水蒸氣含熱量高，在達到同樣清蠟效果的情況下，蒸汽熱洗的用水量要遠遠小于熱水熱洗的用水量。所以蒸汽熱洗對低滲透、低產(chǎn)能油井產(chǎn)量的影響和地層的污染要小很多。通過上面論述可以看出，水蒸氣的熱洗效果要好于熱水熱洗的效果。在不同壓力下水的沸點不同，壓力越高，沸點溫度就越高。通常低效井的套壓在0.5MPa左右，而在0.5MPa壓力下水的沸點溫度高達151.85oC。這樣的高溫會對罐車爐體和套管造成損傷。因此，高壓熱洗前最好通過緩慢釋放套管氣來降低套壓至0.2MPa左右，使熱洗溫度控制在120oC左右為宜。

3.2 熱洗水量的對清蠟效果的影響

熱洗液進入油套環(huán)形空間后，首先損失熱能量建立熱場，同時和井身段及地層采出液進行熱量交換，水蒸氣變成液體進入井底，對泵筒和泵上方200-800m結蠟段蠟質(zhì)的融化不夠徹底，這就要求洗井液的液面高度必須達到井口部位，對油管內(nèi)壁的蠟質(zhì)起到“焐化”的作用。

再者，高壓熱洗過程中，在套管環(huán)形空間灌滿液體之前，管柱內(nèi)融化的蠟質(zhì)主要是依靠泵筒的抽汲作用排除管柱。由于**區(qū)塊的油井低產(chǎn)能，低滲透，所選用泵的的理論排量偏低，平均理論排量只有10t/d左右。最大泵效按65%來計算，如果要徹底排除1000m管柱內(nèi)2.5m3左右的蠟質(zhì)，則可計算出需要抽汲的時間為9個小時左右。如果油套環(huán)形空間建立的熱場不充分，在這么長的時間內(nèi)，融化的蠟質(zhì)不能被完全抽汲出去，就會由于溫度降低再次析出凝結。因此，要建立充分的熱場，至少要保證熱水充滿油套環(huán)形空間。在不考慮部分油井由于洗井液柱壓力大于地層壓力洗井液倒灌進入地層的情況下，要使洗井液充滿1000m左右的油套環(huán)形空間，通過公式可以計算出需要水量8.0m3左右。為了減少洗井液倒灌進入地層造成地層污染，在洗井過程中要加好PS洗井液。如果不考慮泵筒的抽汲作用，要把井筒的蠟質(zhì)全部替出還需要3m3水，共需11m3水。在井筒灌滿后替蠟，由于管柱液流阻力的作用，需要4-5MPa的泵壓，這對低產(chǎn)能的油井來說，會加重對地層的污染，因此，我們在熱洗的過程中，最好不采取此措施。而是要考慮如何調(diào)整油井參數(shù)，提高油井的理論排量，依靠泵筒把蠟質(zhì)抽汲出去。

3.3 熱洗對油井參數(shù)的要求

為了減少高壓熱洗對地層的污染并保證熱洗效果，首先要考慮如何通過泵筒的工作把融化的蠟質(zhì)在凝固之前抽汲出去。為此，我們在現(xiàn)場選了四口井，通過測量熱洗后油井井口的溫度，來了解井底溫度的下降情況：

通過實驗數(shù)據(jù)可以看出，因為油井的析蠟溫度是35oC，如果在洗后6個小時左右把泵筒內(nèi)融化的蠟質(zhì)抽汲出管柱，油井的清蠟效果就會更好。通過計算，要達到這樣的目的，6h內(nèi)排出2.5m3左右的液量，泵的理論排量必須達到13t/d以上。而**區(qū)塊的油井大部分理論排量只有10.0t/d左右。為了更好的達到熱洗效果，在熱洗過程中必須要上調(diào)油井參數(shù)來提高理論排量，否則要采取替蠟的辦法。提高理論排量也會縮短洗井液排出井筒的時間，降低洗井對油井產(chǎn)量的影響。目前**區(qū)塊的電機95%是雙速雙功率，可通過調(diào)整沖次來提高理論排量，通過調(diào)整沖次，有86%的油井理論排量可達到13t/d以上，能夠滿足洗井后6個小時內(nèi)把井筒內(nèi)融化的蠟質(zhì)抽汲出管柱的需求。

4、結論

1、高壓蒸汽洗井比熱水洗井清蠟效果更好，對產(chǎn)量的影響和對地層的污染較小。2、洗井前控制套管氣，使熱洗溫度在120oC左右最佳。3、理論排量在13t/d以上的抽油機井，熱洗水量在8m3左右；理論排量低于13t/d的油井，熱洗水量為11m3左右。4、在洗井時上調(diào)油井沖次，清蠟效果會更好，同時也會降低洗井對油井產(chǎn)量的影響。5、熱洗過程中添加的PS洗井液能夠降低熱洗對地層的污染。