电加热杆清防蜡技术在英东油田的应用
【摘要】本文通过合理优化电加热杆的终端器下深、管杆柱组合以及加热工作制度,制定了适合英东油田高效开发的电加热杆清防蜡工艺,从现场应用看取得显著效果。
【关键词】高含蜡高凝固点电加热杆清防蜡
英东油田位于柴达木盆地英东地区油砂山-大乌斯构造带,隶属于青海石油管理局。
储层原油体现出高含蜡、高凝固点特征,原油密度0.829-0.853t/m3,含蜡量为10.4%~17.7%,凝固点40℃,析蜡温度38~50℃。
油田在开发过程中由于受原油高含蜡、高析蜡温度等因素的影响,很容易在井筒中造成原油结蜡,流动性变差导致原油开采难度加大、产量下降等影响。
另外在设备维护、测试等因素影响导致停井期间,原油结蜡更为严重,直接导致正常开井时发生机采井井卡或者自喷井停喷等现象发生,严重影响了油田的高效开发。
英东油田通过摸索引进空心杆电加热杆,实现了通过对油管内原油加热,防止原油在油管内析蜡,改善原油在井筒中的流动性的目的。
这项技术的推广和应用使得英东油田生产效率和经济效益得到很大程
度的提升。
1 电加热杆清防蜡技术原理
电加热杆采油工艺是为开采“三高”原油(高凝、高粘、高含蜡)而开发的,与常规游梁抽油机——抽油泵采油系统相比,只是增加了电加热抽油杆装置,即用一定长度的空心抽油杆代替部分实心抽
油杆,配套整体电缆和地面控制柜。
通电后能将结蜡点以上油管内的原油进行全程加热,融化井筒积蜡并降低原油粘度,改善抽油泵工况,提高油井免修期和利用率。
2 工艺方案设计
2.1 终端器深度的确定
终端器的深度决定电热杆的长度和开始加热的深度,因此,终端器下人深度设计原则应是超过析蜡点和凝固点深度。
根据地温梯度3.08℃/100m,平均油层温度50℃,平均地表温度10℃(英东油田地处高海拔高寒地区),原油的析蜡温度为40℃,熔蜡温度50℃,计算得油层析蜡深度为974m,熔蜡深度为1298m。
结合区块自喷井结蜡井段和机采井现场抽油杆结蜡统计资料,结蜡深度一般在60~900m范围内,同时考虑蜡的析出还与油流速度、溶解气量等多种因素有关,因此确定终端器的下入深度为950~1050m。
2.2 管杆组合及配套工具
电加热抽油杆从试验、推广应用到现场,一直是局限在直井或井斜小于15°的油井使用。
在定向斜井抽油过程中,由于井斜影响,抽油杆和油管偏磨较直井为严重,与实心抽油杆相比,空心抽油杆磨损造成损伤后,会因杆内渗油而造成电缆短路事故,严重的引起杆断,导致加热系统不能正常运行。
当井斜大于15°时,应用电热抽油杆清蜡,必须考虑对空心抽油杆的扶正,及油管、抽油杆柱的组合方式等进行系统研究。
2.3 电加热杆合理工作制度的确定
英东油田目前正常生产油井19口,其中机采井13口,自喷井6口,机采井清蜡主要以热洗井方式为主同时以电热杆加热为辅,自喷井均采用加热杆清蜡方式。
在油田精细管理要求的前提下,在确保油井正常生产的同时,我们追求的是油田的最大经济效益,这就要求我们在单井合理生产工作制度上苦下功夫,对于电热杆加热井,关键在于制定合理的电热杆加热时间和停机时间。
为确定电热杆合理工作制度,通过实验研究了电加热杆在井筒中的加热效果,选取英x井(该井电加热杆下深至1000m)进行实验,通过下入温度测试仪器至井下监控不同加热时间、加热电流和深度条件下的流温。
结果表明加热5-7小时后继续加热温度提升幅度不大,可以确定为恒温时间,停止电加热5小时后,与原始温度相比基本接近,基本达到井筒原始温度。
考虑到达到最高温度后还需一段时间清蜡以及供电时间越长消耗电量越大原因,确定一天连续加热时间为6h,停机18h,电流以设备以及井口所能承受的最大电流为准。
3 现场应用效果
为验证电加热杆的加热效果,在英东油田选取英**井进行现场应用,该井采用自喷的方式进行生产。
11月3日放套气泄压取仪器后产量持续下降(17.8吨降至7.25吨),套压逐渐上升(0mpa上升至5.0mpa),油压逐渐降低(4.4 mpa降至0.5 mpa),分析原因为井筒油流通道受阻导致。
11月28日开始启用电加热杆,并采用加热时间和停机时间6:18的工作制度进行清蜡,清蜡效果非常明显,
产量由日产7.25吨增加到目前的17.3吨,且油压有所上升(0.5 mpa 升至2.3mpa),说明油流通道得到疏通,取得较好清蜡效果。
4 结论
(1)电加热杆清防蜡技术适用于高含蜡、高凝固点的油井,能够改善原油在井筒中的流动能力,较大程度地提高单井产量。
(2)电加热杆工艺要合理优化电加热杆的终端器下深、管杆柱组合以及加热工作制度,最大程度发挥电加热杆清防蜡作用,同时降低电加热杆加热过程中电费的发生。
(3)油管的结蜡程度,自喷井可根据产液量和油套压变化判断,机采井通过产液量和功图变化来判断,一旦发现出现结蜡影响,应适当进行电加热杆加热。
参考文献
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