黄沙坨油田超导自身热洗技术研究与应用

1、黄沙坨油田超导自循环热洗技术研究与应用马 强作者简介：马强（1980），男，工程师，2003年毕业于大庆石油学院石油工程系，现在辽河金马油田开发公司从事油气田生产管理与研究工作。电话E-mail：。（中油辽河金马油田开发公司，辽宁 盘锦 124010）摘要：黄沙坨油田勘探开发至今，水洗一直是油井清防蜡的主要措施之一，虽然水洗清蜡有适用范围广、热洗效果可靠等优点，但它有管理难度大、污染地层、增加油井排液期影响井口产量等缺点，油井超导自身热洗正解决了这些难题。 关键词：超导自循环热洗 周期 清防蜡 黄沙坨油田 1 油田地质概况黄沙坨油田位于辽河断陷盆地中央凸起南部倾没带

2、，探明含油面积8.15 km2，石油地质储量1910×104t，动用含油面积2.8km2，动用地质储量1043×104t,主要含油层系是下第三系沙三段粗面岩，油藏类型属于火山岩裂缝边底水块状油气藏，油藏平均中深3120m，平均厚度59m，油水界面3320m。该油田为稀油，属于中孔中低渗储层物性，平均孔隙度8.8%，渗透率0.8×10-3um2，碳酸盐含量1.16%，原始地层压力31.35Mpa，饱和压力20.6Mpa，气油比173m3/t，油藏温度103.3，地面脱气原油粘度6.23mpa.s，原油凝固点27，含蜡量9.06%，生产中结蜡现象严重。表1 黄沙坨油田

3、原油物性表井号密度g/cm3粘度mpa·s凝固点含蜡量%胶沥%X220.83235.343010.4110.35X230.83406.23279.0610.13X250.82305.78258.6010.20天然气性质为溶解气，属于湿气，平均甲烷含量77.5%，相对密度0.82；地层水矿化度2283mg/L，重根1027mg/L，水型为NaHCO3。随着开发时间的延长，产量下降，油气比上升。地层压力下降，综合含水上升。地层温度下降，含蜡量上升。由于黄沙坨油田含蜡量高并且随着油田开发时间的延长，结蜡越来越严重，所以一直以来，油井的清防蜡工作始终是油田开发和生产管理的重中之重。2 油井普

4、通热洗的不足常规水洗加剧了地层温度的下降和油井含水率的上升，同时在生产过程中发现常规水洗还有以下缺点：（1）污染地层，延长油井排液期。通过统计分析2005年热洗排液情况发现，60m3洗井液在洗井过程中只能返出515m3，大部分洗井液进入了地层或留在井筒中。（2）常规热洗管理环节较多：热洗量的控制，包括罐车是否装满、是否打净；热洗温度的控制，包括泵车的挡位、转数和洗井液进井温度；以及现场监督人员责任心等诸多问题，环节多造成漏洞多。3 超导自身热洗影响因素及效果分析3.1 超导自身热洗工艺原理超导自身热洗清蜡装置是一种新型的油井清蜡设备。该装置主要由四部分组成：超导部分、仪表自动控制部分、连接管线

5、部分及附件部分。其原理是利用油井的自产出液做介质，经该装置的超导炉加热后，再注入到井内，通过热量传递，溶化掉油管、抽油杆上的积蜡进行自身循环热洗。其特点是自动化程度高，加热速度快，操作简便，安全环保，并且避免了常规热洗时洗井液压井的现象，是一种比较理想的油井热洗清蜡工艺技术。进口管线出口管线超导自身热洗装置供电线供气线井口超导自身热洗是将油井的油压闸门与井口锅炉车入口连接，同时关闭油井生产阀门，油井产出液经锅炉车加温后，返回到油井套管，并定时开生产阀门排蜡。它的特点是只加温，不加压，依靠油井的自身能量完成热洗过程。与原有的热洗方式相比，具有容易控制温度和不需要热洗介质，不会对地层造成水污染的优

6、点。图1 超导自身热洗工艺流程图3.2 影响因素 含水因素通过对含水不同的4口油井（小33、小1844、小11-15、小14-20）进行超导自身热洗试验跟踪对比。表2 黄沙坨油田含水分级表含水分级1%20%20%60%60%80%80%井号38-28、36-2811-10、小25小33*、16-4022-2812-13、12-18、11-13、18-4013-23、14-26、18-36、20-4016-28、18-44*、16-26、18-3815-21、小平2、17-3111-15*17-2913-1913-11、16-30、16-20、18-32、12-22、15-2912-15、12-

7、20、小平120-38、14-20*、小平6井数715312百分比18.9%40.58.132.4通过洗前、洗后对比发现，油井超导自身热洗不受含水的影响。含水高低对油井超导自身热洗效果影响差异较小，不同含水级别的油井均可采用超导自身热洗方式。 产量因素首先油井要有充足的液量。这样油井在热洗时能够快速的建立起循环，而且液体加热后，有足够的热量，通过热传递把油管壁、抽油杆上的蜡更好的溶化掉。油井的液量越高，其流速就越快，携带能力强，容易将溶化掉的蜡携带出井筒。所以在热洗选井的原则上，主要推广日产液量在lOt以上的油井。日产液量小于10t的油井在实施自身循环热洗时，由于自身能量的影响，需要延长循环热

8、洗的时间，才可取得预期的效果。通过对不同产液量的5口油井（小17-29、小1420、小11-15、小平1、小平6）进行超导自身热洗试验过程跟踪，进行热洗时间与出口温度关系的论证。图2 超导自身热洗温度曲线从以上曲线可以看出：小于5t/d的井，不适合超导自身热洗。在热洗时间相同的情况下，温升幅度较小，只有42，达不到清蜡效果。确定日产液量525t，日产气量 2000m3 的油井比较适合超导自身热洗。表3 热洗温度统计表井号日产（t、m3）不同时间热洗油井出口温度（）井口压力Mpa液量气量2h4h6h8h9h10h11h12h13h17-293.210001920212428333740420.7

9、11-1510.112002227364862717781830.914-208.010002330385064737881820.8小平121.019002331405062727983841.5小平630.03000232635455764压力高停止洗井 气油比因素油井的油气比大(高于300m3吨)，热洗时容易产生套管气，造成热洗时的循环压力升高，油井的出液量降低，甚至出现气锁现象，对热洗不利，可在套管的进口处加装放气阀解决套管气大的问题。 其他因素（1）油井出砂、结盐不严重。出砂、结盐严重时容易在加热盘管的弯道处聚集，使得超导炉的进口压力升高，容易造成危险，因此要定期对加热盘管进行软化水

10、清洗，以保持管线的畅通。（2）油井管柱无特殊情况。油井无顶封，能顺利建立起循环。（3）油井泵况正常。油管、深井泵无漏失现象。3.3 合理热洗制度的确定3.3.1 单次热洗时间根据热洗温度曲线确定油井单次超导自身热洗时间和油井产液、产气量上限。从表3可以看出：（1）热洗时间达到9h时，出口温度最高可达到64，达到化蜡温度。为巩固效果，延长2h3h。确定单次热洗时间9h12h较为合适。（2）由于小平6井，日产液和产气量相对较高，在关闭生产阀门洗井期间，造成井口压力高，不能正常洗井。3.3.2 热洗周期的选择根据油井热洗后生产情况的变化确定油井热洗周期，通过小11-15（图3）曲线可以看出：油井实施

11、超导自身热洗后，连续生产30天时日产液量略有下降，电机电流上升幅度不明显，功图载荷有一定幅度的上升。由此确定：超导自身热洗井最长热洗周期在30天。图3 小11-15井监测曲线3.4 实施效果3.4.1 管理方便超导自身热洗管线连接简单，均为高压快速接头，一人操作即可完成。只要把握好洗井时间，控制好出口温度（在70以上）即可。避免了常规水洗由于监督人员责任心不强或热洗设备工况不佳影响到热洗质量。同时超导自身热洗自动化程度高，热洗时的进出口温度、压力录取方便。3.4.2 不污染地层超导自动循环热洗利用油井的自身产出液量，经超导炉加热后再注入到井内进行热洗，洗井液的配伍性好。超导自身热洗不用通过泵车

12、加压，没有外来洗井液，并且洗井时油井液面不会上升，套压平稳，不存在地层倒灌现象，因此不污染地层。3.4.3 不影响产量由于热洗时不停产且洗井液为油井自身产出液，不接触地层，所以不仅不会因洗井而影响油井的产量，反而与普通热洗井比杜绝了洗井排液期缩短。黄沙坨油田共实施8口，共计热洗40次，累增油452.04t（表4）。表4 自身热洗试验井情况统计序号井号日产液t日产气m3含水%实施日期热洗次数累增油t118-327.2964982006-8-1334.5218-444.61272272006-8-5440.9322-2893121272006-8-21497.84小3310.83552152006

13、-8-76220.325H123.92952402006-8-19444.0611-158.71048702006-9-13310.7712-1530.51143962006-4-21824814-2010.21222982006-4-789.82合计8口40452.04 热洗效果好超导炉的热效率高，能够在4O分钟以内将原油加热到120以上，而常规热洗的出口水温不超过100 。跟踪监测超导自身热洗措施的热洗井发现：油井的产量稳定，电机电流等指标明显降低，油井含水恢复到原来的水平线以下，油井的热洗清蜡效果比较可靠。表5 超导自身热洗井效果跟踪对比表井号阶段日产液t/d含水%排液期天洗井周期天电机

14、电流A小14-20使用前8.098.253263/58使用后8.795.003054/36小11-15使用前10.170.053364/59使用后10.566.303551/484 结 论（1）管理方便：超导自身热洗只要把握好洗井时间，控制好出口温度（在70以上）即可。避免了常规水洗时由于监督人员责任心不强或是热洗设备工况不佳影响到热洗质量这个弊端。（2）超导自身热洗不用通过泵车加压，没有外来洗井液，并且洗井时油井液面不会上升，套压平稳，不存在地层倒灌现象，因此不污染地层，还增加井口产量。虽然与常规水洗相比，周期略有缩短，但综合评价，超导自身热洗要好于常规热洗。（3）根据目前我区油井超导自身热洗情况，选井进行地面流程改造，利用井口加热炉加热，实现油井自身热洗。（4）在自动循环的热洗基础上，实施多功能罐与超导循环热洗装置相结合的热洗方式。具体是将多功能罐内的油井产出液经自热洗装置超导炉加热后注入井内进行热洗，热洗液主要是利用多功能罐内原油加温后分离出的底水，这样可以充分利用油井的自身能量，并且避免了低液量油井自动循环热洗时间长、排蜡效果差的问题。尤其是适用于低液量油井。（5）在进口处安装电子微型流量计，解决热洗计量的问题。同时利用机身所附的清洗泵及超导炉对部分油井的输油管线进行热洗。参考文献1 曹海丽黄沙坨油田火