中石化西北油田分公司雅克拉采气厂 新疆省乌鲁木齐市 830001
摘要:针对油田部分油井高回压的现状,对其影响因素进行了分析,认为原油黏度高、地面温度低和地形起伏高差大是产生井口高回压的主要原因,提出了采用矿物绝缘电缆加热降黏降压、掺稀油降粘降压、防蜡和清蜡工艺等来解决该问题的措施。
关键词:油井井口;高回压;原因分析;治理措施
前言
油田开发时间越长,就越会因为不同的原因产生高回压井组,导致油管和抽油泵的漏失量增加,同时也增加了抽油机的负荷等诸多问题,因此展开对高回压井组的综合治理这一课题具有非常重要的意义。
1、高回压的形成原因
1.1原油物质已知实验表明,在管线长度、管线半径、流体流量均保持不变的条件下,如果输送原油的粘度增大,一定会导致输送压力的同时增大。产生高回压的区块原油的井口脱气原油的凝固点比较高,粘度也比较大,从而增大了油流的阻力,这就是导致高回压的直接原因。可知导致井口形成高回压的主要原因就是因为原油的本身性质,也因此降低回压的有效方法之一就是对原油进行改性输送。
1.2环境温度每次当环境温度低于原油的凝固点时,原油就会凝固起来,导致原油的粘度进一步变大,流动性相应的也会变得很差,因此导致流动不畅通,使井口的输送压力也增加,从而导致回压的增大。与此同时,由于环境温度的降低,也会导致原油中本来存在的一些石蜡沉降,附着在管线内部,缩小了管线的内径,更加阻碍了原油的流动,使得井口的输送压力变大,同样的导致井口的回压增大。根据调查可以了解到,冬天温度低下,很容易达到本就不低的原油的凝固点,这样就使得原油的流动速度降低,导致大量的原油流动受阻,管内压力增加,井口的输送压力更是增高。而夏季温度较高,原油不会无故凝固,流动不会受阻,井口的运输压力同样的也不会增大。由此可见,环境温度是影响井口回压的外部重要因素,而冬季更是井口产生高回压的重要时间段,所以降低井口回压的另一个重要方法就是提高原油的输送温度,使得原油能够正常甚至快速地保持流动,从而降低井口的回压。
1.3井组产液量低井组的产液量如果降低,集油管线中的原油流速就会减慢,运输过程中就会产生温降使得原油的粘度增大,导致井口的回压增大。
1.4地层脱气严重根据调查,油井井底流动压力低于饱和压力后,井底附近会形成脱气区域,并随井底流动压力的降低,其脱气半径将逐渐增大,而生产汽油比越大,分离的气体越多,粘度就越大,粘度大的话原油的流动性就降低,从而增加井口回压。
1.5管线埋深的不够一般来说,井组的集油管线的长度都能够在人为控制的范围之内,但是不少地方由于井组的海拔要高于站点海拔,导致井组的集油管线超过了可控范围。例如有不少地方由于地形原因,使得井组的海拔高度低于站点高度,这就造成了输送原油的过程中要爬高,加上原本原油的凝固点就比较高,粘度大,就更加大了输送的难度,也加大了井口的回压。有些地区由于地貌原因,本身海拔高度参差不齐,高差比较大,而且遇上雨水繁多的季节就容易造成管线裸露,运输线上的温度降低,导致原油的粘度增大从而加大井口的回压。
2、高回压井组的影响
2.1对流体密度的影响井筒中的流体一般都是水、气和油的混合物,在一定的温度下,由于压力的增加,混合物会变成气液共存,随后变成液相。上冲程的时候,固定阀会打开然后流体进入泵筒,这个时候内外压力差不大,所以此时流体的密度基本上不会发生什么变化。下冲程的时候,固定阀会关闭,泵内的压力就会增大,使得泵内的流体由气相转变成液相,最后导致油管内的流体密度增大。
2.2对抽油杆、油管的影响当井口的回压增加时,井筒内的液体就会将这个增加的压力传递到抽油杆和油管上,抽油杆和油管就会受不了增大的压力而产生形变。上冲程的时候,井口的回压增加的压力被传到活塞上面,抽油杆或者油管的应力增加,这时油管正常。当下冲程的时候,井口的压力增量会传递到固定阀上,这时的抽油杆或者油管不受影响。
2.3会增加漏失量,同时也会增加克服井口阻力所要做的功,增加电能的消耗,造成用电成本的提高,而且还会造成资源的浪费。
2.4对油管内的影响油管内的混合物都有各种各样的形态,当井筒内的饱和压力过高时,就会产生泡状流,从油里面产生溶解气,这些溶解气会以小气泡的形式散在液体中,而当压力降低的时候,小气泡就会变成大气泡,占据管内的内截面积,发展成为段塞流,再随着不断上升,大气泡就会形成环流。但是由于井口的压力过大,只会拖延各流体形态的转化,这样会增加抽油管的负荷。
2.5其他影响高回压的影响不只有对于设备管道的压力增大,员工的工作量也要增加,要勤于扫线解压,不仅增加了危险系数,还增添了不少的成本,扫线停井更是影响产量。井口的更换也会造成环境的污染。由上述可知,井口的回压增大不仅能影响井筒内的流体密度,还会影响抽油管的正常运作,不仅提高了用人成本,也加大了设备维护的成本,还经常导致停井,影响产量,更可能造成环境的污染,危害很大,因此对于高回压井组的治理势在必行。
3、治理措施
3.1矿物绝缘电缆加热降黏降压。在使用电缆加热生产高凝油和稠油时,三芯加热电缆固定在油管表面,三相电源两线之间通过电缆连接,接通交流电后电缆发热,油管内稠油温度随之升高,粘度降低,实现裯油井筒降粘的目的。据不完全统计,该方案可降低油井回压42%,同时可减少了对环境的污染。
3.2加大掺稀优化力度将粘降压,一是优化稀油差值监控:二是优化异常油井调整;三是优化生产油井调整;四是优化掺稀管理业务做到全员参与优化掺稀工作。
3.3在增压点安装油气混输泵,采用混输工艺,单井管道的溶气原油比脱气原油减少了摩阻,降低了回压,增加了油井产量,延长了井下管杆及工具的使用寿命,减少了扫线工作量,降低了工人的劳动强度,这项措施已在油田推广的较多。
3.4防蜡、清蜡工艺对于集输半径较长,析蜡量较高的管段,由于蜡晶体吸附凝结在管道内壁,使管道内径越来越小,摩阻增大造成回压高。为降低井筒及管道结蜡量、结蜡强度及回压,采取电磁防蜡、机械清蜡相结合的预防和清除措施。
结论
参考文献
[1]王新岗.高回压井组综合治理对策研究[D].西安石油大学,2011.
[2]赵新智,李文学,李永明.高回压井组的综合治理[J].油气田地面工程,2007(05):23-24.
[3]吕旭,马力,张明鹏,等.安塞油田高回压井组的优化治理[J].油气田地面工程,2017(03):38-40.