摘要: 本文通过对选取的两口具有代表性的油井做实验测取井温梯度,收集整理实测数据,并将多组数据进行分析对比,得知目前热洗不能达到预期清蜡目的,只能在一定程度上起到缓解作用,必须制定合理的热洗参数以达到清蜡的目的,保证油井稳产。
关键词:井温梯度;实测数据;分析对比;清蜡
一、前言
油田开发进入中后期,制约油井高产、稳产的诸多不利因素日益显著,比如砂、蜡、气、以及含水的上升等。其中蜡主要是原油从井底向上运动,温度和压力逐渐降低。当温度和压力降到一定程度时,原油中溶解的蜡开始析出,并逐渐富集在油管壁和抽油杆上,导致油井不能正常生产。
二、油井井筒结构及热洗工艺流程:
油井井筒是由油管、套管、水泥环以及地层组成。油井结蜡主要集中在油管内壁、抽油杆以及动液面以下油管外壁、套管内壁四个部分[1]。洗井时,热洗介质经过热洗车加热经套管进入油套环形空间,后经筛管进入,在泵工作的带动下经油管反出地面,如此反复循环。将热量一部分传递给油管,进而传递给油管内的液体,令一部分传递给套管内壁,再从套管内壁传递到套管外壁,最终进入地层[2]。在热洗的过程当中,如果热洗介质的温度达到蜡的熔点,蜡会逐渐融化,随热洗介质反出地面;反之蜡则无法清除。
三、井温梯度测试及效果分析:
为了进一步弄清楚热洗过程当中温度场的变化情况,摸索合理的热洗参数。现场取两口具有代表性的油井(高含水(J616井)和低含水(J254井))做实验测取井温梯度。
3.1 J254井洗井前、中井温梯度测试:
J254井井温数据对比
井深 洗井前
温度(℃) 洗井中
温度(℃)
100 23.7 58.3
200 25.2 45.4
300 27.6 38.5
400 30.3 34.7
500 32.9 33.1
600 36.5 33
700 39.8 34.1
800 43 36.1
1100 51.2 43.4
表1 J254井井温数据 图1 J254井井温对比曲线
依据表1、图1数据和曲线可以看出,井温由井底到井口呈线性降低,平均降幅为2.8℃/100m.其中600米井段井温已经达到该井原油的凝固点温度,因而100-600m为该井的结蜡井段。
从洗井过程中测取井温梯度的数据和曲线可以看出,由井口到600米井段井温呈现递减趋势。尤其100-300米井段井温变化较快,300-600米井段井温已经降到该井原油凝固点以下,因而在实际热洗的过程中,随着温度的升高100-200米井段能够较好的达到清蜡目的,而300-600米井段达不到清蜡的目的。
3.2 J616井洗井前、中井温梯度测试:
J616井井温数据对比
井深 洗井前
温度(℃) 洗井中
温度(℃)
100 29.4 54.7
200 32.9 47.3
300 34.9 42.8
400 37.1 40.1
500 39.7 39.4
600 43.4 39.9
700 44.7 41.3
800 47.2 43.1
900 48.8 44.9
表2 J616井井温数据对比 图2 J616井井温数据对比曲线
依据表2、图2数据和曲线可以看出,井温由井底到井口呈线性降低,平均降幅为2.5℃/100m.其中400米井段井温已经达到该井原油的凝固点温度,因而100-400m为该井的结蜡井段。
从洗井过程中测取井温梯度的数据和曲线可以看出,由井口到500米井段井温呈现递减趋势。尤其100-300米井段井温变化较快,在实际热洗的过程中,随着温度的升高100-400米井段能够较好的达到清蜡目的,而400-500米井段相对较差。
3.3 两井洗井前井温数据对比:
J254、616井洗井
前温度数据对比
井深 616井温度(℃) 254井
温度(℃)
800 47.2 43
700 44.7 39.8
600 43.4 36.5
500 39.7 32.9
400 37.1 30.3
300 34.9 27.6
200 32.9 25.2
100 29.4 23.7
表3 两井洗井前井温数据对比 图3 两井洗井前井温对比曲线
J254、616井洗井前温度梯度数据对比
井深 616井温度(℃) 温度梯度 254井温度(℃) 温度梯度
800 47.2 0 43 0
700 44.7 -2.5 39.8 -3.2
600 43.4 -1.3 36.5 -3.3
500 39.7 -3.7 32.9 -3.6
400 37.1 -2.6 30.3 -2.6
300 34.9 -2.2 27.6 -2.7
200 32.9 -2 25.2 -2.4
100 29.4 -3.5 23.7 -1.5
表4 两井洗井前井温梯度数据对比
井号 含水 含蜡量 50℃粘度(mPa.s) 80℃粘度(mPa.s) 100℃粘度(mPa.s)
J254 34 21.54 7.22 0 0
J254 39 18.94 10.3 0 0
J254 53 17.33 7.97 0 0
表5 J254井随含水上升数据对比
依表3、图3、表4可以计算出,J254井温降幅为平均2.8℃/100m ,J616井温降幅为平均2.5℃/100m ,J254井温降幅较J616快。根据实际作业起管发现J254井结蜡也较J616井严重,因而判定油井结蜡情况和井温降幅的快慢有直接原因。究其原因,经分析得知随着温度降低,原油粘度增大(见表5)易于蜡晶体析出导致油井结蜡,而J254井温降幅较J616快,所以J254井结蜡较J616井严重。同时研究发现井下600米左右为J254井液面位置,上部无液体油套环形空间温度下降迅速,而井下400米左右为J616井液面位置,而J254井温降幅较又J616快,致使J254井结蜡较J616井严重,因而得知油井结蜡与液面的深浅有关系,低液面油井较高液面油井易于结蜡。
3.4 油井含水变化与结蜡的关系:
为了进一步确定油井结蜡和含水变化的关系,收集了近几年J254井取样化验做原油全分析确定含蜡量的有关数据,通过对该井近几年数据的纵向对比,发现随着含水升高,油井含蜡量逐渐降低,因而判定同一口油井随着含水的升高,结蜡明显下降。
四、结论:
(1)该研究区块油井的平均结蜡井段为井下100-600米,常规热洗清蜡的平均有效井段为100-300米,300-600米热洗效果较差。
(2)油井结蜡情况与井温降幅的快慢有关系,井温降幅越快油井结蜡越厉害。(3)油井结蜡与液面的深浅有关系,低液面油井较高液面油井易于结蜡。高液面油井在清蜡过程中可以起到较好效果,低液面油井在清蜡过程中效果较差。
(4)同一口油井,结蜡情况与油井含水变化有关,随着含水的上升结蜡明显下降。
参考文献
[1] 高学良等.抽油井井套管环空注热水洗井清蜡实验研究[J].石油天然气学报,2005,(2):267-269.网址:http://www.cnkikbs.com
[2] 张少奎等.对抽油机井热洗清蜡的研究与认识[J].油气田地面工程,2003,(4):11-13.
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