防倒灌回洗閥的研制與應(yīng)用

蔣天昊，令永剛，朱西柱，康 健，趙惠周

（中國石油長(zhǎng)慶油田分公司第十采油廠，甘肅慶陽 745100）

石油在開采過程中，隨著溫度、壓力的降低和氣體的析出，原油對(duì)蠟的溶解能力開始下降，溶解的石蠟便以結(jié)晶體析出，經(jīng)過聚集，最后沉淀在固相表面上，即通常所說的“結(jié)蠟”。由于油井結(jié)蠟，使抽油機(jī)載荷增加，故障率增多，油井產(chǎn)量下降，泵效降低，嚴(yán)重的導(dǎo)致抽油桿卡泵、油管堵死，不但影響采油時(shí)率，降低了油井免修期，且修井成本增高。目前華慶油田由于受生產(chǎn)氣油比高、油井間出、高分子碳蠟等現(xiàn)象影響，井口投加清防蠟藥劑、常規(guī)井筒熱洗、機(jī)械清蠟等傳統(tǒng)清防蠟方式難以滿足生產(chǎn)需求，通過研制防倒灌回洗閥，在提高井筒熱洗效率，實(shí)現(xiàn)清蠟徹底的同時(shí)，有效保護(hù)了儲(chǔ)層的目的，收到較好效果。

1 防倒灌回洗閥

1.1 結(jié)構(gòu)

該裝置主要由擋球罩、反向密封皮碗、單流閥、上下進(jìn)液孔等部分組成（見圖1）。

圖1 防倒灌回洗閥結(jié)構(gòu)示意圖

表1 防倒灌回洗閥井筒熱洗總體效果分析

表2 常規(guī)熱洗與防倒灌回洗閥熱洗參數(shù)和效果對(duì)比表

1.2 工作原理

該裝置皮碗與套管采用過盈配合方式，下井前直接連接在抽油泵與花管之間，隨管串正常入井。熱（反）洗時(shí)，鋼球、皮碗將環(huán)空注入的液體封隔，通過上過液孔進(jìn)入油管，返回地面，有效防止熱洗液倒灌至地層；油井正常生產(chǎn)時(shí)，工具下端的流體可以通過花管及下過液孔、鋼球、上過液孔，進(jìn)入工具上端的油管和油套環(huán)空中，不影響油井的正常生產(chǎn)及動(dòng)液面測(cè)試工作。

1.3 主要技術(shù)參數(shù)

皮碗外徑：126 mm；皮碗承壓：25 MPa；皮碗承溫：120 ℃；壓套外徑：116 mm。

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

通過室內(nèi)分析評(píng)價(jià)，防倒灌回洗閥達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，2014 年在華慶油田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用41 井次，單井平均熱洗液用量減少12 m3，熱洗時(shí)間縮短2 h，最大載荷下降1.9 kN，從現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)起出管桿柱來看，清蠟程度明顯降低，同時(shí)防止了熱洗液倒灌至地層，有效保護(hù)了儲(chǔ)層不受污染（見表1）。

與常規(guī)熱洗相比，配套防倒灌回洗閥后單次熱洗成本下降38 %，全年節(jié)省費(fèi)用約78 萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著（見表2）。

3 結(jié)論

（1）防倒灌回洗閥可有效防止熱洗液進(jìn)入地層，熱洗液返排率達(dá)到94 %以上，能夠滿足井筒熱洗防倒灌的需要。

（2）因熱洗液被封隔在上部的油套環(huán)形空間內(nèi)，減少了熱量的損失，具有提高熱洗效率、減少熱洗液用量、降低熱洗費(fèi)用的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

（3）防倒灌回洗閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，具有良好的推廣應(yīng)用前景。

［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.