高欣
隨著螺桿泵采油技術(shù)在油田大范圍推廣應用,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,對確保超額完成原油生產(chǎn)任務及成本節(jié)余具有重要的意義。而在實際生產(chǎn)中,螺桿泵面臨著很大的一個問題,那就是結(jié)蠟問題,做好螺桿泵采油中的清防蠟技術(shù)是提高油井產(chǎn)量、延長檢泵周期及減低油井躺井率的無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)場洗井實踐中取得了較好的效果?;诖耍疚慕Y(jié)合生產(chǎn)實際,就熱洗清蠟法在螺桿泵井中的應用進行了詳細研究,并就如何提高螺桿泵井熱洗質(zhì)量進行了闡述。
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,對提高螺桿泵井管理水平及油田生產(chǎn)經(jīng)濟效益意義重大。
1.螺桿泵生產(chǎn)基本原理與特點
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,在轉(zhuǎn)子外表面與定子橡膠襯套內(nèi)表面間形成多個密封腔室;隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動,在吸入端轉(zhuǎn)子與定子橡膠襯套內(nèi)表面間會不斷形成密封腔室,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。螺桿泵工作的過程也就是密封腔室不斷形成、推移和消失的過程。
1.2螺桿泵特點
(1)螺桿泵綜合了柱塞泵和離心泵的優(yōu)點:在不同的壓力條件下流量改變很小,而且流量非常均勻;
(2)無閥,對氣的適應性好,不會產(chǎn)生“氣鎖”現(xiàn)象(柱塞泵)和“氣蝕”現(xiàn)象(離心泵);
(3)對砂、蠟的適應性好,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)點是相對而言的,對于一些特殊介質(zhì),也會對螺桿泵的水力特性產(chǎn)生一定程度的影響,但相對而言,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,在井筒中向上流動的過程中溫降小,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,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。井下管桿表面的潔凈程度決定了結(jié)蠟速度,進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,蠟晶會加速沉積。
3.螺桿泵熱洗清蠟法的應用
3.1洗井原理簡述
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),要求洗井過程中不能利用熱洗車大排量排蠟,應將排蠟的主要動力應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,同時觀察電流變化及洗井壓力。第二階段:當螺桿泵電流下降正常電流的5%,可適當增加熱洗車排量,排量控制在16.4 m3/h,溫度控制在80℃-85℃之間,同時觀察電流變化及熱洗車洗井壓力,同時提高螺桿泵轉(zhuǎn)數(shù)5%。由于螺桿泵驅(qū)動頭最高能夠承受油管內(nèi)壓力3.0Mpa,因此,應嚴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
采取對影響螺桿泵井電流上升的因素綜合分析判斷的方法,動態(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)場逐項落實動液面、套壓、油壓,如果是因為動液面、套壓、油壓變化造成電流上升,采取相應的處理措施,并落實效果。在非結(jié)蠟影響螺桿泵井電流上升的因素中,油壓波動對電流上升影響明顯。
(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,針對不同類型的螺桿泵井,我們采用現(xiàn)場試驗來優(yōu)選熱洗參數(shù),通過試驗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計、質(zhì)量跟蹤、反饋制度,根據(jù)單井生產(chǎn)狀況有針對性的制定熱洗方案設計。洗井作業(yè)時,要對熱洗、通地面管線等與洗井相關(guān)的工作進行全程跟蹤。跟蹤的重點環(huán)節(jié)包括洗井液改入井筒、返回計量間、提高熱洗參數(shù)、強化熱洗四個環(huán)節(jié)的時間、溫度、壓力和排量數(shù)據(jù);對于提柱塞、微碰泵、正反洗、桿不下處理等特殊情況,要及時處理。洗后第一天錄取電流、量油,與熱洗前對比效果;通地面管線的井,要錄取油壓對比分析。錄取的數(shù)據(jù)作為延長熱洗周期、確定下次熱洗時間和下次熱洗效果的對比值。通過對比分析,產(chǎn)量、電流、油壓恢復正常水平,方可確定為熱洗質(zhì)量達到要求。
對于熱洗質(zhì)量差或熱洗效果不佳的井,應及時查找原因,重新安排熱洗,并全過程進行跟蹤落實。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,應及時錄取正常生產(chǎn)狀態(tài)下穩(wěn)定、有代表性的對比數(shù)據(jù),調(diào)整作為下次的對比基礎(chǔ)值。
4.熱洗清蠟方法的效果及存在問題
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方面:
(1)洗井質(zhì)量得到了很大的改善,延長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)濟效益。
(3)螺桿泵熱洗方法的改進和完善,使螺桿泵井正常生產(chǎn)時間延長,從而延長了螺桿泵井的檢泵周期。
4.2存在問題
(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難度和新的問題。
(2)螺桿泵井的正常生產(chǎn),涉及日常管理,作業(yè)質(zhì)量,清蠟管理等各個方面,每個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都會給熱洗清蠟帶來壓力。
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,以達到提高生產(chǎn)時率,減少躺井的目的。而通過在井場采用螺桿泵井熱洗清蠟方法已經(jīng)見到了明顯成效。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一步加強改進和革新,從而確保改進后的熱洗方法可以有效改善熱洗質(zhì)量,延長螺桿泵的熱洗周期,延長了檢泵周期,節(jié)約熱洗用水量的同時為油田生產(chǎn)創(chuàng)造經(jīng)濟效益。
參考文獻
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