保温空心杆热洗清蜡技术在高含蜡油井中研究与应用

前言

随着石油开采的深入，高含蜡油井的开采比例逐年增加，蜡沉积是影响高含蜡油井正常生产的主要问题之一，会导致油管堵塞、产量下降，严重时甚至造成油井停产。传统的机械清蜡和化学清蜡方法存在效率低、成本高、环境污染等问题。保温空心杆热洗清蜡技术作为一种新型清蜡方法，通过热传导原理有效解决蜡沉积问题，具有清蜡彻底、操作简便、环保等优势。本文以 L 区块为例，开展保温空心杆热洗清蜡技术研究，旨在延长清蜡周期，提高油井正常生产时率。

1.研究背景

L 区块属于复杂断块稀油油藏， 20^∘C 地面原油密度 0.8203g/cm3 50^∘C 地下原油粘度 3.5MPa.5 ，原油含蜡量 ，现场主要采用空心杆、套管洗井的清蜡方式，技术适应性差，主要体现在四方面：一是空心杆洗井过程热量损失较大，洗井液携带热量在上部抽油杆快速散失，达到反洗阀时的温度已低于 45^∘C ，清蜡不彻底；二是空心杆电加热过程耗电量较大，单井年耗电量为 13×104kW⋅h ，单井年费用11.8 万元，前期需要一次性投入电缆成本，检泵过程需要电缆起下维护费用，对于气液比高的油井存在安全隐患。三是随着采出程度提高，地层能量亏空严重，地层压力系数由原始 1.02 降至 0.6，套管洗井过程中大量洗井液的侵入容易导致地层污染。四是洗井费用高，套管洗井所需的清洗液总量大，导致清洗的成本大，常规套管洗井单次入井水量总需求约 120 方以上，平均单井年清蜡费用为 2.3 万元；空心杆洗井单次入井水量总需求约 15 方左右，平均单井年清蜡费用在 2.9万元；

针对上述问题，亟需开展技术攻关研究，降低油井操作成本，进一步提油井开发的经济效益。

2.保温空心杆技术原理

2.1 保温空心杆洗井

保温空心杆热洗清蜡技术是通过 Φ36mm 保温空心抽油杆将洗井液注入油管内，采用油管内泵上热洗的方式进行清蜡，其技术特点如下：一是洗井液不与油层接触，避免污染油层，无排水期；二是热量直接传递至油管内的产出液，减少向地层散热；三是油管内空间小，循环洗井所需洗井液用量少（图1）。

图1 保温空心杆设备连接结构图

整个管柱结构由内管、外管、保温层、公螺纹接头、接箍等构成， 将两个公螺纹接头与杆体进行摩擦焊组成外管，然后再将内管与外管套装，最后两端进行环焊加工制造成完整的保温空心抽油杆，其保温层主要分为真空保温层和纳米材料隔热系统。

真空保温层是在内外管套装环焊后，整个保温层会形成的一个密闭的空间，采用抽真空设备进行抽真空处理，进而达到隔热保温的作用，其技术优点是保温效果较好（能达到 0.006-0.02W/（m⋅^∘C）） ），但长期使用会破坏真空层，使保温效果逐渐下降，直至最终失效。

纳米材料隔热系统是先在内管外壁缠绕一圈纳米隔热材料（气凝胶），然后将内外管套装环焊，形成一个密闭的保温层，技术优点在于长期使用不会出现隔热等级下降的问题，可长期保持保温空心抽油杆的保温隔热效果。

2.2 光纤井温测试

利用激光在光纤中传播时产生的拉曼背向散射光测温，深入研究空心杆热洗清蜡井下温场分布特点，配套分布式光纤井温测试技术，现场可以根据井下温场分布曲线优化热洗参数，使其达到最佳清蜡效果。

2.3 配套装置

（1）桥式掺水装置

桥式反洗阀中设置单流阀，防止正常生产时原油倒灌。

由单球阀控制改为球阀 + 针型阀结合的双保险控制，当球阀失效或损坏时，关闭针型阀，防止空心杆内液体从井口返出污染环境，同时可进行更换球阀操作，大大提高三通可靠性。

3.实施效果

L 区块先后对25 口油井实施保温空心杆热洗清蜡技术，有效降低热洗对原油产量影响，间接增油量 0.2 万吨。以某井为例，2023 年下入了保温空心杆与井温测试电缆，其中 Φ36mm 保温空心抽油杆深度1000m ，井温电缆深度 1300m 。

（2）井口三通

从作业现场跟踪可看出，采用保温空心杆热洗井段油管未见结蜡现象，掺水点以下27 根油管结蜡 2-3mm ；同时取油管蜡样测试融蜡温度为 80^∘C ，证明保温空心杆热洗可实现清蜡井段温度均高于 80^∘C ，满足油井热洗清蜡需求。

从实施效果来看，措施前平均热洗周期 95 天，排水期 7 天，单次影响原油产量 42 吨；采用保温空心杆热洗清蜡后，减少热洗液用量，且无排水周期，年减少入井流体920 方，减少热洗清蜡对油井产量影响 100 吨。

参考文献：

[1]丁雯.塔河油田井筒伴热降粘工艺分析与评价[J].内蒙古石油化.2018.

[2]王华.空心抽油杆热洗技术在江苏油田的应用[J].西部探矿工程.2012.

[3]邱海涛.空心抽油杆工艺技术在青海油田的应用及推广[J].钻采 工艺.2008.

作者简介：

李海峰，男，1976 年 8 月出生，汉族，站长（采油技师），现于辽河油田冷家油田开发公司采油二区 21 站从事管理工作。