熱洗清蠟法在螺桿泵井中的應(yīng)用研究

高欣

隨著螺桿泵采油技術(shù)在油田大范圍推廣應(yīng)用，螺桿泵井在原油產(chǎn)量和生產(chǎn)成本所占比重逐年提高，其管理水平的高低，對(duì)確保超額完成原油生產(chǎn)任務(wù)及成本節(jié)余具有重要的意義。而在實(shí)際生產(chǎn)中，螺桿泵面臨著很大的一個(gè)問(wèn)題，那就是結(jié)蠟問(wèn)題，做好螺桿泵采油中的清防蠟技術(shù)是提高油井產(chǎn)量、延長(zhǎng)檢泵周期及減低油井躺井率的無(wú)疑是一種最有效的方式。螺桿泵清防蠟方法有很多種，熱洗清蠟是最常用的一種，并在現(xiàn)場(chǎng)洗井實(shí)踐中取得了較好的效果?；诖?，本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，就熱洗清蠟法在螺桿泵井中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)研究，并就如何提高螺桿泵井熱洗質(zhì)量進(jìn)行了闡述。

螺桿泵采油;熱洗清蠟;檢泵周期;熱洗質(zhì)量

前言

油井的清蠟方式基本為熱洗清蠟，但由于螺桿泵的工作原理不同于柱塞泵抽汲原理，在螺桿泵井管理中，熱洗質(zhì)量的好壞是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不僅影響螺桿泵井的有效生產(chǎn)時(shí)率，而且決定著螺桿泵井檢泵率的高低。因此，摸索一套提高螺桿泵井熱洗質(zhì)量的管理方法，對(duì)提高螺桿泵井管理水平及油田生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益意義重大。

1.螺桿泵生產(chǎn)基本原理與特點(diǎn)

1.1螺桿泵生產(chǎn)基本原理

螺桿泵由轉(zhuǎn)子和定子組成，沿著螺桿泵的全長(zhǎng)，在轉(zhuǎn)子外表面與定子橡膠襯套內(nèi)表面間形成多個(gè)密封腔室;隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，在吸入端轉(zhuǎn)子與定子橡膠襯套內(nèi)表面間會(huì)不斷形成密封腔室，并向排出端推移，最后在排出端消失，油液在吸入端壓差的作用下被吸入，并由吸入端推擠到排出端，壓力不斷升高，流量非常均勻。螺桿泵工作的過(guò)程也就是密封腔室不斷形成、推移和消失的過(guò)程。

1.2螺桿泵特點(diǎn)

（1）螺桿泵綜合了柱塞泵和離心泵的優(yōu)點(diǎn)：在不同的壓力條件下流量改變很小，而且流量非常均勻;

（2）無(wú)閥，對(duì)氣的適應(yīng)性好，不會(huì)產(chǎn)生“氣鎖”現(xiàn)象（柱塞泵）和“氣蝕”現(xiàn)象（離心泵）;

（3）對(duì)砂、蠟的適應(yīng)性好，能夠在高粘原油中以較高的效率工作;

（4）螺桿泵的各種優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)而言的，對(duì)于一些特殊介質(zhì)，也會(huì)對(duì)螺桿泵的水力特性產(chǎn)生一定程度的影響，但相對(duì)而言，敏感性小。

2.螺桿泵結(jié)蠟因素

（1）油井產(chǎn)液量的影響。油井產(chǎn)液量高，在井筒中向上流動(dòng)的過(guò)程中溫降小，有利于防止蠟晶的析出;產(chǎn)液量高，在井筒中的流速快，沖刷作用強(qiáng)，析出的蠟晶，不易沉積在管壁 。

（2）含水的影響。隨著含水升高，井液中油相減少，含蠟量相應(yīng)減少;水相增加，水的比熱大于油，可減少溫降，防止蠟晶的析出;隨著含水升高，油連續(xù)相轉(zhuǎn)變?yōu)樗B續(xù)相，油相中蠟晶不易聚合。

（3）螺桿泵型的影響。螺桿泵結(jié)構(gòu)與凡爾泵不同，定、轉(zhuǎn)子形成密閉空間，限制洗井液連續(xù)通過(guò)。井下管桿表面的潔凈程度決定了結(jié)蠟速度，進(jìn)入井筒的熱洗液排量小，與地層熱交換溫降大，不能徹底清除管桿表面的蠟層，蠟晶會(huì)加速沉積。

3.螺桿泵熱洗清蠟法的應(yīng)用

3.1洗井原理簡(jiǎn)述

螺桿泵洗井基本熱洗原理，類似于柱塞井熱洗原理，但由于泵工作原理和泵材料的不同，洗井過(guò)程又有很大的區(qū)別：

（1）由于螺桿泵內(nèi)膠套及膠套粘合劑不能承受高溫，因此，熱洗液溫度控制在80℃-85℃。（2）螺桿泵內(nèi)的螺旋狀結(jié)構(gòu)，要求洗井過(guò)程中不能利用熱洗車大排量排蠟，應(yīng)將排蠟的主要?jiǎng)恿?yīng)集中在螺桿泵自身排液：第一階段：洗井前將螺桿泵轉(zhuǎn)數(shù)降至正常轉(zhuǎn)數(shù)的90%。熱洗車排量為9.5m3/h 左右，溫度控制在80℃-85℃之間，同時(shí)觀察電流變化及洗井壓力。第二階段：當(dāng)螺桿泵電流下降正常電流的5%，可適當(dāng)增加熱洗車排量，排量控制在16.4 m3/h，溫度控制在80℃-85℃之間，同時(shí)觀察電流變化及熱洗車洗井壓力，同時(shí)提高螺桿泵轉(zhuǎn)數(shù)5%。由于螺桿泵驅(qū)動(dòng)頭最高能夠承受油管內(nèi)壓力3.0Mpa，因此，應(yīng)嚴(yán)密跟蹤井口油壓低于3.0Mpa。第三階段：螺桿泵電流繼續(xù)下降超過(guò)5%，繼續(xù)增加熱洗車排量，排量為28.3 m3/h，溫度控制在80℃-85℃之間，使熱洗車保持一定壓力洗井（增大螺桿泵排量，壓力小于6Mpa），同時(shí)將螺桿泵轉(zhuǎn)數(shù)提高至正常值或高于正常值允許范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)。

3.2螺桿泵井熱洗質(zhì)量管理

（1）熱洗周期的確定

采取對(duì)影響螺桿泵井電流上升的因素綜合分析判斷的方法，動(dòng)態(tài)管理的不定期熱洗法。即發(fā)現(xiàn)螺桿泵井電流上升，先到現(xiàn)場(chǎng)逐項(xiàng)落實(shí)動(dòng)液面、套壓、油壓，如果是因?yàn)閯?dòng)液面、套壓、油壓變化造成電流上升，采取相應(yīng)的處理措施，并落實(shí)效果。在非結(jié)蠟影響螺桿泵井電流上升的因素中，油壓波動(dòng)對(duì)電流上升影響明顯。

（2）熱洗參數(shù)的確定

螺桿泵井洗井方法按類型不同主要分為正常螺桿泵井洗井、帶洗井閥螺桿泵井洗井、插接桿螺桿泵井洗井、螺桿泵井作業(yè)前洗井、螺桿泵井作業(yè)中替蠟、螺桿泵井作業(yè)后洗井。為了提高熱洗質(zhì)量，針對(duì)不同類型的螺桿泵井，我們采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來(lái)優(yōu)選熱洗參數(shù)，通過(guò)試驗(yàn)得出不同類型的螺桿泵井合理的熱洗參數(shù)。

3.3熱洗質(zhì)量要求

健全螺桿泵井熱洗方案設(shè)計(jì)、質(zhì)量跟蹤、反饋制度，根據(jù)單井生產(chǎn)狀況有針對(duì)性的制定熱洗方案設(shè)計(jì)。洗井作業(yè)時(shí)，要對(duì)熱洗、通地面管線等與洗井相關(guān)的工作進(jìn)行全程跟蹤。跟蹤的重點(diǎn)環(huán)節(jié)包括洗井液改入井筒、返回計(jì)量間、提高熱洗參數(shù)、強(qiáng)化熱洗四個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)間、溫度、壓力和排量數(shù)據(jù);對(duì)于提柱塞、微碰泵、正反洗、桿不下處理等特殊情況，要及時(shí)處理。洗后第一天錄取電流、量油，與熱洗前對(duì)比效果;通地面管線的井，要錄取油壓對(duì)比分析。錄取的數(shù)據(jù)作為延長(zhǎng)熱洗周期、確定下次熱洗時(shí)間和下次熱洗效果的對(duì)比值。通過(guò)對(duì)比分析，產(chǎn)量、電流、油壓恢復(fù)正常水平，方可確定為熱洗質(zhì)量達(dá)到要求。

對(duì)于熱洗質(zhì)量差或熱洗效果不佳的井，應(yīng)及時(shí)查找原因，重新安排熱洗，并全過(guò)程進(jìn)行跟蹤落實(shí)。洗前因各類措施、注水方案調(diào)整等出現(xiàn)生產(chǎn)情況變化，應(yīng)及時(shí)錄取正常生產(chǎn)狀態(tài)下穩(wěn)定、有代表性的對(duì)比數(shù)據(jù)，調(diào)整作為下次的對(duì)比基礎(chǔ)值。

4.熱洗清蠟方法的效果及存在問(wèn)題

4.1取得的效果

螺桿泵熱洗清蠟方法的形成，取得的成果有以下幾個(gè)方面：

（1）洗井質(zhì)量得到了很大的改善，延長(zhǎng)了螺桿泵井熱洗周期。

（2）節(jié)約了熱洗用水量，間接產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)效益。

（3）螺桿泵熱洗方法的改進(jìn)和完善，使螺桿泵井正常生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)，從而延長(zhǎng)了螺桿泵井的檢泵周期。

4.2存在問(wèn)題

（1）每口螺桿泵井的地層都在發(fā)生變化，包括：地層壓力、原油含水、原油粘度，成分變化等，如果統(tǒng)一洗井模式，將給洗井清蠟工作帶來(lái)難度和新的問(wèn)題。

（2）螺桿泵井的正常生產(chǎn)，涉及日常管理，作業(yè)質(zhì)量，清蠟管理等各個(gè)方面，每個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)給熱洗清蠟帶來(lái)壓力。

5.結(jié)論及建議

在螺桿泵投產(chǎn)初期，由于洗井方法與螺桿泵實(shí)際工作原理偏離，造成了部分井日常故障，卡泵，桿斷以致于躺井，降低了螺桿泵井生產(chǎn)時(shí)率，縮短了檢泵周期。這就促使我們需要研究一種合理有效的洗井方法，取代以往常規(guī)的洗井方法，以達(dá)到提高生產(chǎn)時(shí)率，減少躺井的目的。而通過(guò)在井場(chǎng)采用螺桿泵井熱洗清蠟方法已經(jīng)見(jiàn)到了明顯成效。但是由于螺桿泵工作原理的特殊性，就決定了熱洗清蠟方法的必須進(jìn)一步加強(qiáng)改進(jìn)和革新，從而確保改進(jìn)后的熱洗方法可以有效改善熱洗質(zhì)量，延長(zhǎng)螺桿泵的熱洗周期，延長(zhǎng)了檢泵周期，節(jié)約熱洗用水量的同時(shí)為油田生產(chǎn)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。

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