腰滩油田戴南组油藏螺杆泵采油及其配套工艺.doc

腰滩油田戴南组油藏螺杆泵采油及其配套工艺
的应用研究
袁 胜
摘要：螺杆泵采油工艺中的清防蜡技术是提高油井产量，延长检泵周期，降低油井维护率的一项重要措施，从而达到油井稳产增产的目的，对提高油田开发效果具有重要意义。本文结合腰滩油田戴南组油藏开发中螺杆泵采油工艺中清防蜡技术的应用，研究了适合戴南组油藏开展清防蜡技术的条件，并结合腰滩油田油藏的生产特点，对螺杆泵采油工艺中的清防蜡技术进行综合分析与评价，证明了清防蜡技术在苏205B井螺杆泵采油工艺中的成功应用。
关键词：腰滩油田　　螺杆泵采油　　配套工艺
1.前言
地面驱动井下螺杆抽油泵是一种新型采油设备,它既能适用于低粘度原油开采，又适用于、稠油、高凝固点油、高含蜡油、高含砂油及高含气油的开采，它一次性投资少、采油高效、能耗低，结构简单，作业、安装、维修方便。
螺杆抽油泵工作原理:电动机通过三角带将动力传递给驱动装置，使抽油杆产生顺时针方向旋转，抽油杆带动井下螺杆泵的转子在定子衬套内行星运动，转子运动时，吸油密封腔沿轴向由吸油端上移，同时形成新的密封腔，其中被吸入的液体随着密封腔的上移，由吸入端移至排出端。密封腔的不断形成、上移和消失，就起到了泵的作用，将油、砂、水、气一起举升到地面。因属容积式泵，所以解决了砂卡和油稠的难题，且无气锁现象。
地面驱动井下单螺杆泵采油系统（简称螺杆泵采油系统）由四部分组成（见图）。电控部分：包括电控箱和电缆；地面驱动部分：包括减速箱和驱动电机、井口动密封、支撑架、方卡等；井下泵部分：包括螺杆泵定子和转子；配套工具部分：包括专用井口、光杆、抽油杆扶正器、油管扶正器、抽油杆防倒转装置、油管防脱装置、防蜡器、防抽空装置、筛管等。

油藏特点：1。油层能量充足。

2.腰滩油田戴南组油藏螺杆泵采油基础资料
2004年中石化华东分公司采油厂于5月在腰滩油田苏205B井成功应用了螺杆泵采油工艺技术。苏205B井选用天津立林公司生产的GLB300—27型螺杆泵，泵深1094.37米,转速148r/min,流量300ml/r,于2004年5月31日14:00正式投入运行,生产态势良好。泵深1094.37米,转速148r/min,
各项生产数据较换泵前大幅提高,数据如下

抽油机机抽
螺杆泵采油
产液量(m3)
28.33
46.62
产油量(T)
4.71
8.82
含水(%)
83
80
泵效(%)
47
73

螺杆泵采油比抽油机机抽年增油1500吨

.
苏205B井抽油机机抽与螺杆泵采油日平均成本分析对比表

油
机
机
抽
药 剂
名 称
单价(吨)
每天用量(公斤)
金额(元)
烷基苯磺酸钠
8000
10
80
2040破乳剂
10000
1
10
CF-201清防蜡剂
6000
5
30
小计

120
电 费
名 称
单价(KW/h)
实际耗电
金额(元)
电动机功率30KW
0.649
21KW×24
327
电热杆功率28KW
0.649
22KW×16
228
小 计

555
合 计
675
螺
杆
泵
电 费
名 称
单价(KW/h)
实际耗电(功率×时间)
金额(元)
电动机功率18.5KW
0.649
11.6KW×24
181
小 计
181
药 剂
名 称
单价(吨)
每天用量(公斤)
金额(元)
KD-18清防蜡剂(流程)
8000
5
40
2040破乳剂
9000
15
135
小 计
175
合 计
356
抽油机机抽年成本24.6375万，螺杆泵采油年成本12.994万。
螺杆泵采油比抽油机机抽每天节约成本319元，若检泵周期达到一年，全年可节约成本11.6435万。
苏205B井检泵周期表

抽油机管式泵
第一台螺杆泵
第二台螺杆泵
检泵周期（天）
300
211
580
综合以上资料所得，螺杆泵采油是较适合于苏205B井，降本增效效果显著。第二台检泵周期较第一台明显增加，主要得益为在该井的清防蜡工艺上进行了改进，效果显著。
3.螺杆泵采油清防蜡工艺技术
(1)热洗清蜡
热洗清蜡工艺是柱塞泵采油普遍采用的成熟技术，对螺杆泵采油也同样适用，但因螺杆泵采油的特殊性其热洗工艺也略有不同。螺杆泵采油井定期热洗清蜡主要有以下几种方法。
①空心转子螺杆泵洗井
②将转子提出定子洗井
　　将转子上提，使其脱离定子，在油套环空注入热水进行清蜡洗井。该种方法一般用于不具备热洗流程且化学清蜡不能实施的螺杆泵井。需用修井设备，费用高。
③在定子上部安装洗井阀热洗
　在定子上部的管柱上，结蜡点以下，安装洗井阀。洗井时，在油套环空注入热水并在热洗压力的作用下，洗井阀打开，使热水流入管柱内，实现清蜡。经现场试验，洗井阀可靠性差。
④自然循环热洗
在油套环空注入热水，热水经过泵举升到油管线，该方法热洗排量小，热水循环慢，热洗时间长，特别是对小排量泵，因为热洗排量受泵的排量限制，清蜡效果差。
(2)加药清防蜡
(3)电加热解堵
冬季温度低而原油凝固点高，含蜡量高，若因故停机时间较长会造成上部油管(结蜡点以上)内原油凝固而使螺杆泵起动困难或根本无法起动，需要解堵才能起动。
电缆加热解堵是在空心抽油杆内下入活动式加热电缆，通电后电缆产生热量使油管内原油降粘解堵。解堵时电缆车将电缆经井口滑轮下入空心杆(已注满清水)内，当电缆下到结蜡点以下深度时通电，于是电缆放出热量经空心杆传递给油管，从而使油管内原油升温。在加热过程中要定时测量井口油温，当油温达到原油凝固点以上，起出电缆，启动螺杆泵井，从而达到解堵的目的。
4.苏205B井螺杆泵采油配套工艺的应用分析
苏205B井采用二种清蜡工艺技术，分别是自然循环热洗和套管加药清防蜡，结合该井的实际情况，我们把输油流程的清防蜡降粘工作也纳入油井日常管理工作，效果显著。
(1)自然循环热洗
1.洗井周期的确定: 套管加药清防蜡并不能从根本上有效延长检泵周期,要根据螺杆泵电流的变化来确定洗井周期。苏205B井第一台螺杆泵电流升至29A时，出现了抽油杆被蜡抱死的现象，造成躺井，所以螺杆泵电流升至28A时，则必须洗井。目前苏205B井洗井周期约为60天左右。
2.洗井方式:热油车Ⅱ档热反洗井,边洗边抽,洗井液为浓度为0.5%的TDC—15防膨液,螺杆泵电流28A下降至20A,井口温度40℃上升至80℃, 井口压力由0.60 Mpa下降至0.4Mpa,热油车泵压1~2MPa,热水温度90℃,排量为7m3/h,洗井时间约为三小时。当返出液为大部分清水时,停泵,洗井结束。
3.认识: 该方法热洗排量小，热油车泵压应控制在5MPa以下, 热水温度90℃以下,以减轻对定子内壁橡胶的损伤。因为热洗排量受螺杆泵的排量限制，若泵压过高（超过10MPa），会造成转子被顶出定子，从而导致定子损伤，影响到螺杆泵的使用寿命。
(2)套管加药清防蜡
1.药剂选择：
苏205B井第一台螺杆泵在使用211天后，不出液检泵，提出井下泵后，发现定子内壁橡胶大量脱落，防砂筛管内填满破损橡胶，判定为化学腐蚀导致橡胶膨胀变软，造成橡胶大量磨损脱落，泵损坏。后根据采油厂研究所针对各种清防蜡剂对定子橡胶耐腐化验结果和破乳剂的选型结果,我们调整了清防蜡剂，单选了BP-2040水溶性破乳剂，该药剂清防蜡效果强而腐蚀性弱,效果显著。
2.加药量及加药周期的确定：
根据现场多次实践摸索,本着节约生产成本的宗旨,第三种方式表明能取得较好的防蜡降粘效果。
方式
药剂溶液(kg)
2040(kg)
药剂浓度(%)
周期(天)
螺杆泵电流(A)
1
300
10
3.3
1
24
2
300
20
6.7
2
24
3
200
20
10
4
24
4
200
20
10
5
25

3.综合效果评价:

第一台
第二台
检泵周期（天）
211
580
螺杆泵电流（A）
27
24
清防蜡剂名称
KD-18
烷基苯磺酸钠
BP-2040
加药周期（天）
每天
每天
4
药剂用量（kg）
5
10
20
药剂费用（元）
120
45
洗井周期（天）
30
60
由上表可以看出，清防蜡药剂的的选型及合理加药周期对螺杆泵的使用寿命起着决定性的作用。同时生产成本大幅降低,每年可减少药剂费用2.7万元,降本增效果显著。每4天加20 kg的 2040型破乳剂对苏205B井非常匹配。
(3)输油流程的清防蜡
1. 进行输油流程清防蜡的原因:苏205B井至计量房近700米流程使用至今已有8年，因为在套管中长期加清防蜡药剂，防止结蜡，这就使井口至井下800米油管外壁形成许多了腐蚀后的坑点，这许多的坑点也同样会出现在输油管线中，利于原油在输油管线中结蜡、和蜡的堆积。加上伴热管保温效果差(抽油机机抽时回压最高达到4Mpa)，造成回压升高，影响油井的正常工作。在使用第一台螺杆泵时，由于没有进行输油流程的清防蜡工作，导致回压在2 Mpa左右，电流27A，严重制约了油井的正常工作。
2. 输油流程清防蜡方式:2005年1月将安装在计量房管汇上的HJA型柱塞泵移到苏205B井口，每天在加注10kg2040破乳剂(罐区增加油水分离效果的需要)基础上多加5kgKD-18清蜡剂,药剂浓度为1.5%,井口回压稳定在0.4~0.6Mpa左右, 电流下降到24A。
3.效果对比:

第一台螺杆泵（未对输油流程清防蜡）
第二台螺杆泵（对输油流程清防蜡）
检泵周期（天）
211
580
井口回压（Mpa）
2
0.5
电 流(A)
27
24
由上表可以看出，做好输油流程的清防蜡工作,降低井口回压对螺杆泵的正常生产有着重要的作用。
5.认识
1.螺杆泵采油工艺是一项系统工程，对腰滩油田苏205B井的的应用情况来看，从油井的热洗清蜡、套管加药清防蜡和输油流程的清防蜡缺一不可，每一环节都要从实际出发，及时掌握生产动态，根据具体情况，调整工作思路，认真开展好配套工艺的研究，制定合理的技术措施，从而达到油井稳产增产、降本增效的目的。
2.苏205B井螺杆泵采油工艺对类似油田的生产工作具有重要的借鉴作用

参考文献：
（1）“螺杆泵安装、使用说明” 天津：立林螺杆机械有限公司
（2）螺杆泵采油手册 大庆油田