劉向斌(中油遼河油田興隆臺(tái)采油廠， 遼寧 盤錦 124010)

高真空隔熱水循環(huán)清蠟的研究與應(yīng)用

劉向斌(中油遼河油田興隆臺(tái)采油廠， 遼寧 盤錦 124010)

興隆臺(tái)采油廠歷經(jīng)40余年的開發(fā)，隨著開發(fā)時(shí)間的延長，產(chǎn)量下降，地層壓力也隨之下降，綜合含水上升，結(jié)蠟越來越嚴(yán)重，油井的清防蠟工作始終是油田開發(fā)和生產(chǎn)管理的重中之重。合理清防蠟方式則是油井清防蠟工作的根本。通過什么選擇最優(yōu)的清防蠟方式，既能保證油井的穩(wěn)定生產(chǎn)又能將入井液對(duì)產(chǎn)量的影響降到最低，是我們?cè)谟途宸老灩ぷ髦忻鎸?duì)的難題。

雙空心桿；高真空；降黏防蠟

目前，興采歐力坨區(qū)塊原油物性較差，原油含蠟量高，粘度大，水敏性強(qiáng)，以空心桿電加熱清防蠟技術(shù)為主，該技術(shù)存在以下缺點(diǎn)：一是加熱的頻次比較高，單耗電的電量大；二是設(shè)備的投入及維護(hù)費(fèi)用較高；三是存在的危險(xiǎn)點(diǎn)源多，管理難度大。由此，以最大限度的降低開采成本考慮，促使了高真空隔熱水循環(huán)清蠟工藝新技術(shù)的研究應(yīng)用。

1 技術(shù)簡介

1.1 工藝原理

高真空隔熱水循環(huán)這一新的采油輔助技術(shù)，是利用地面裝置加熱熱傳導(dǎo)介質(zhì)，在高真空雙空心桿中循環(huán)，從而提高油管內(nèi)原油的溫度，減少結(jié)蠟，從源頭上實(shí)現(xiàn)清防蠟的目的。高真空隔熱水循環(huán)技術(shù)由地面熱源供應(yīng)系統(tǒng)、循環(huán)泵、地面循環(huán)管線、分流器、Φ42高真空隔熱抽油桿等部件組成。

高真空隔熱抽油桿是該工藝的核心部件，真空度達(dá)0.02-0.03Pa，真空的不銹鋼管的隔熱性能好，能有效的把熱量傳到需要的井深。抽油桿外管的直徑為Φ42mm，內(nèi)管直徑為24mm，耐溫程度可達(dá)到250℃，耐壓程度可達(dá)15MPa。形成內(nèi)和外相互密封的獨(dú)立通道，那么在兩者中間就形成了液流環(huán)空，靠液流的熱能來加熱空心桿，通過空心桿再把熱能傳導(dǎo)給原油，進(jìn)而降粘防蠟。

單井地面的熱源可選用的是水套爐或者來自熱水泵站的熱水、或者是蒸汽鍋爐等加熱的熱源，循環(huán)泵的額定功率可以選用高一些的。水套爐殼體壓力要保證，其最高溫度能達(dá)到100℃，熱負(fù)荷要不低于200kW。循環(huán)泵的排量要嚴(yán)格控制，額定排量控制在2m3。

1.2 工藝流程

我們將軟化水做為熱量交換的介質(zhì)，經(jīng)過高溫水套爐等加熱，或直接從泵站輸入熱水，高溫加熱以后，流體經(jīng)過濾器、循環(huán)泵、地面高壓軟管線、井口分流器，最終進(jìn)入到雙空心桿，在泵的帶動(dòng)下高速流向空心桿底部，然后上行進(jìn)入空心桿環(huán)形空間內(nèi)，繼續(xù)向上進(jìn)行返排，與油管內(nèi)原油進(jìn)行熱交換，最后返回到井口，再次進(jìn)入分流器，回流到水套爐內(nèi)。由于采用特制的高真空的隔熱桿，隔熱性能非常好，能有效把熱量絕大部分帶入底部,通過向上的流動(dòng)與產(chǎn)出液進(jìn)行熱量交換,從而確保產(chǎn)出液的溫度可以維持在蠟析出溫度以上，避免了油井結(jié)蠟實(shí)現(xiàn)井筒原油的降黏防蠟?zāi)康摹?/p>

2 應(yīng)用情況及效果分析

2.1 效果分析

我們選了歐31-25-29井，由于采用電加熱空心桿方式，電加熱周期長，而且耗電量比較大，在該實(shí)施，可以達(dá)到節(jié)能降耗的目的，同時(shí)該結(jié)蠟高，出液穩(wěn)定，該井井斜小，沒有偏磨現(xiàn)象，滿足了選井的條件。將原有抽油桿更換為內(nèi)外雙層真空隔熱抽油桿，下入深度確保超出原700-800m的結(jié)蠟點(diǎn)深度。地面熱源借用鄰井的高溫加熱爐，滿足加熱的要求，同時(shí)在地面加裝了循環(huán)泵及高壓軟管實(shí)現(xiàn)循環(huán)加熱。目前，高真空隔熱水循環(huán)工藝加熱爐日常運(yùn)行狀態(tài)為出口溫度60℃，回水溫度50℃，原油進(jìn)站溫度40℃。日產(chǎn)液5.4 t，日產(chǎn)油5.0t，功圖顯示正常，生產(chǎn)運(yùn)行平穩(wěn)。

2.2 效果分析

應(yīng)用高真空隔熱水循環(huán)工藝后，抽油機(jī)的載荷降低了13KN,有效降低抽油機(jī)負(fù)荷，避免抽油機(jī)高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。通過對(duì)比歐31-25-29井試驗(yàn)前后的載荷變化，發(fā)現(xiàn)兩種清蠟方式雖然在清蠟效果上，都能夠滿足清蠟的要求，但限于成本壓力，原有的電加熱清蠟方式，耗電量巨大，不能達(dá)到降耗的目的，同時(shí)由于不能夠持續(xù)加熱，只能采取周期性的加熱方式。而油井含蠟比較重，油井載荷隨加熱周期呈波動(dòng)變化的狀態(tài)，而高真空隔熱水循環(huán)工藝可以持續(xù)的對(duì)原油進(jìn)行加熱，載荷變化小，呈線較平穩(wěn)狀態(tài)。相比之下，高真空隔熱水循環(huán)工藝清蠟效果更為明顯。

電加熱桿與高真空隔熱水循環(huán)工藝技術(shù)投入基本相當(dāng)。該工藝運(yùn)行半年以來，降本增效效果十分明顯。

減少生產(chǎn)用電，降低維護(hù)費(fèi)，該工藝到目前為止未發(fā)生維護(hù)性修理費(fèi)，預(yù)計(jì)全年降低維護(hù)費(fèi)用1×104元。原有電加熱清蠟方式存在管理難度大，一是設(shè)備長期使用發(fā)生老化現(xiàn)象，電加熱中頻柜過載保護(hù)失靈，加熱時(shí)則可能導(dǎo)致電纜燒糊的現(xiàn)象發(fā)生；二是風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)源多，例如井下電纜一旦接頭不嚴(yán)密或是出現(xiàn)破損，則存在極大的安全隱患。而采用高真空隔熱水循環(huán)清蠟工藝后，故障率大大降低，風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)源也變得容易控制，只需檢查水套爐加熱情況以及循環(huán)泵的的工作情況，就可保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，使管理難度大大降低。

3 結(jié)論及建議

通過高真空隔熱水循環(huán)工藝的應(yīng)用研究，該工藝技術(shù)具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、顯著的清蠟防蠟的效果，具有電加熱不具備的優(yōu)勢(shì)，適合推廣使用該清防蠟技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，我們將進(jìn)一步改進(jìn)完善，進(jìn)一步降低管理風(fēng)險(xiǎn)。在高真空隔熱水循環(huán)工藝管理制度上，嘗試間歇性加熱運(yùn)行制度，進(jìn)一步降低運(yùn)行成本，在保證油井各項(xiàng)參數(shù)正常的前提下，實(shí)現(xiàn)效益最大化。

[1]王麗娜.雙空心抽油桿內(nèi)循環(huán)技術(shù)[J].油氣田地面工程，2010,02(02).

劉向斌，男，工程師，現(xiàn)在遼河油田興隆臺(tái)采油廠生產(chǎn)技術(shù)科，從事采油管理工作。