黃粟(大慶油田有限責任公司采油工程研究院)
某油田十二五至十三五期間,聚驅(qū)計劃新鉆油井1 672口,占新鉆油井的70.5%,聚驅(qū)開采規(guī)模會繼續(xù)擴大。2012年開始基建投產(chǎn),目前已經(jīng)歷空白水驅(qū)、含水下降期、低值期和回升期。聚驅(qū)采出井主要采用井下固體防蠟器配合反洗井的清防蠟方式,這主要是借鑒了水驅(qū)井的清蠟技術,針對聚驅(qū)井特性,需進一步驗證其特點和適應性。
目前清蠟主要有摻水熱洗工藝、水泥車熱洗工藝、固體防蠟工藝和電磁清防蠟工藝。目前電磁防蠟器故障率較高,不評價。
1)工藝原理。摻水熱洗是依靠井口熱洗管線,將熱洗水泵入油套環(huán)空,溶解附著在管壁及泵筒的蠟[1-2]。優(yōu)點是現(xiàn)場工人操作簡單方便,缺點是對井口的管線工藝有要求,消耗能源高、洗井液進出入地層造成倒灌的現(xiàn)象,影響產(chǎn)油;通過溫度監(jiān)測,存在600 m以下達不到化蠟溫度的現(xiàn)象[3]。
2)費用情況。摻水熱洗周期為80天,所有費用為升溫水量耗氣或耗電費用、人工費用、壓產(chǎn)及噸油價值。根據(jù)1 m3水升溫1℃耗氣0.14 m3,目前熱洗提溫要將全站所帶油井的摻水量全部提溫,為方便對比水量按30 m3計算,集輸單耗按5.4 kWh/m3、1 kWh電費按0.638 1元、人工費用按50元計算。摻水熱洗用水溫度是由45℃升至80℃,天然氣2.4元/m3。單井產(chǎn)油按2.0 t/d,熱洗影響按1.5天計算。噸油操作成本1 051.455元/t、銷售價格2 438元/t。
單次成本投入為4 615.822元/次;年洗井次數(shù)為4.6次;則年洗井成本為21 060元。
1)工藝原理。水泥車熱洗是在井口用高壓將高溫水從套管環(huán)形空間注入井底,對油管壁的蠟進行清洗,有效熔化管壁及桿壁蠟塊,通過油套循環(huán)把溶蠟帶出井口到地面管線[4-5]?,F(xiàn)場洗井時要求洗井水量30 m3,溫度在80℃,壓力可達7 MPa,洗井20~30 min上返到井口,出口溫度要求在60℃以上,達到60℃以上后要再循環(huán)1罐水左右,就可以達到較好的清蠟效果。水泥車洗井具有較強的沖刷作用,是區(qū)別于其他洗井方式的最大特點和優(yōu)勢[6]。
2)費用情況。統(tǒng)計水泥車熱洗306井次,平均熱洗周期120天,與摻水熱洗工藝相比延長了40天。一套水泥車熱洗一次臺班費用為800元,熱洗用水30 m3,平均產(chǎn)油2 t,恢復產(chǎn)油統(tǒng)一按1.5天折算,水泥車用水主要來自聯(lián)合站軟化水,站內(nèi)一般從30℃加熱至100℃,溫升70℃。由于其采用罐車送至井口,因此暫不考慮集輸成本。
單次成本投入為5 665.25元/次;年洗井次數(shù)為3次;則年洗井成本為17 232元。
1)工藝原理。固體防蠟管主要由固體防蠟藥劑和承載器組成,將固體藥劑經(jīng)過加工處理形成井下配套工具,其中固體防蠟劑起到防蠟作用,承載器起到保護和支撐作用[7-8]。實際使用過程中安裝在抽油泵的下端,井底油流的沖洗使高效防蠟組分緩慢溶解,防蠟組分作用于整個井下管柱,避免蠟沉積。油層溫度為45℃,溫度條件適合固體防蠟藥劑的使用溫度,在該溫度地層下可以緩慢的釋放藥劑確保防蠟降凝效果和長效性。
2)費用情況。固體防蠟劑一次性投入成本為5000元,免洗期可達550~900天,按平均700天計算,熱洗周期是水泥車熱洗工藝的5.8倍,是摻水熱洗工藝的8.75倍。固體防蠟器在現(xiàn)場修井時換新,修井周期不同其使用壽命也不同,根據(jù)抽油機平均修井周期計算其使用年限,使用時間為600天。
工具費平攤為5 833.3元;單次成本投入為10 449.2元/次;年洗井次數(shù)為0.5次;則年洗井成本為5 449元。
1)工藝原理。防蠟油管的主要原理是創(chuàng)造不利于石蠟沉積的環(huán)境,主要包括提高表面的光滑度,改變表面的潤濕性使其親水憎油[9-10]。目前常用的主要為油管內(nèi)涂層工藝,就是在油管內(nèi)壁噴涂一層固化后表面光滑且親水性較強的物質(zhì),其防蠟原理與玻璃內(nèi)襯油管防蠟原理相似[11]。防蠟油管目前主要是在普通油管基礎上進行加工,加工后費用包括了油管的費用和涂層的加工費用,因此一次性投資較高。
2)費用情況。應用防蠟油管費用主要是油管的材料費用,1 m防蠟油管按110元計算,普通油管按100元/m計算,每米投資增加10元,每口井950 m長油管預計增加投資9 500元,防蠟油管使用壽命10年,應用防蠟油管平均熱洗周期可達200天,與摻水熱洗工藝相比延長了120天,每年少洗2.7次。平均單井產(chǎn)油2 t,扣產(chǎn)1.5天。
工具費平攤為520.5元;單次成本投入為5 136.4元/次;年洗井次數(shù)為1.8次;則年洗井成本為9 373.9元。
1)洗井周期對比。從統(tǒng)計情況看,固體防蠟工藝平均免洗期500~800天,防蠟油管200天,按照免洗期從長到短的排序為:固體防蠟工藝、防蠟油管工藝、水泥車熱洗工藝、摻水熱洗工藝。
2)投入成本對比。防蠟油管材料費用增加為9 500元,固體防蠟工藝5 000元;不考慮車輛費用,水泥車單次需新增臺班費用800元。按照投入成本從高到低的排序為:防蠟油管工藝、固體防蠟工藝、水泥車熱洗工藝、摻水熱洗工藝。
3)經(jīng)濟效益對比。折算費用見表1,與摻水熱洗工藝對比,水泥車熱洗工藝年節(jié)約費用3 828元;固體防蠟工藝年節(jié)約15 611元;防蠟油管工藝年節(jié)約11 686元。按照經(jīng)濟效益從高到低的排序為:固體防蠟工藝、防蠟油管工藝、水泥車熱洗工藝、摻水熱洗工藝。
上述分析表明,固體防蠟器綜合經(jīng)濟效益高于其他熱洗方式,延長洗井周期效果最好,因此著重增大了其在A和B注聚區(qū)塊的應用力度,取得了良好效果。
兩區(qū)塊共設計應用固體防蠟器164套,在油井作業(yè)時,固體防蠟器加掛在泵掛底部,固體防蠟器下部安裝篩管,防止生產(chǎn)過程中地層出砂卡泵,固體防蠟器安裝在井下不影響油井正常的配套工藝安裝,同時,固體隨油井生產(chǎn)管柱同時下入井內(nèi),與井口點滴加藥對比,施工較為方便,無需單獨施工,節(jié)約了井口加藥人力和設備費用。
A、B區(qū)塊應用固體防蠟器(GTFLQ76×89 mm)前后效果統(tǒng)計見表2,A區(qū)塊平均免洗期822天,是同區(qū)塊未安裝井的8.7倍;B區(qū)塊免洗期704天,是同區(qū)塊未安裝井的6.8倍,兩區(qū)塊生產(chǎn)時率高,不存在熱洗影響時率問題。同時,由于A、B區(qū)塊部分井處于水塘、蘆葦?shù)氐鹊屯莸貛?,日常管理中存在雨季水泥車熱洗困難的問題,通過應用固體防蠟工藝,有效解決了低洼井的熱洗難題,確保了低洼井雨季正常生產(chǎn)。
表1 折算費用
表2 A、B區(qū)塊應用固體防蠟器前后效果統(tǒng)計
A、B兩區(qū)塊由于熱洗周期延長,單井年均少熱洗3.2次,根據(jù)單井單次熱洗用水30 m3,耗氣147 m3,耗電162 kWh測算,單井年可節(jié)約水96 m3、氣為470.4 m3、電為518.4 kWh,此外由于洗井次數(shù)減少,人工費用和壓產(chǎn)產(chǎn)量降低折算費用大幅度縮減,單井由以上各項節(jié)約折合經(jīng)濟效益達1.5萬元,164口井年經(jīng)濟效益共計246萬元/a。
1)對于聚驅(qū)非監(jiān)測抽油機井,在可以安裝固體防蠟工藝的情況下,可以取得較好的免洗期和經(jīng)濟效益。但對于監(jiān)測井無法安裝固體防蠟工藝,在安裝防蠟油管的情況下,可以取得較好的免洗期和經(jīng)濟效益。
2)在經(jīng)濟投入允許的情況下,采用防蠟油管可取得較好的免洗期和經(jīng)濟效益,經(jīng)濟不允許時,采用水泥車熱洗的效果好于環(huán)狀流程摻水熱洗。