油井修井作业洗井技术研究与应用

发表时间:2021/7/15   来源:《城镇建设》2021年第4卷2月第6期   作者:蔡学林
[导读] 我国油田采用注水井注水的方式进行开采,目的是有效补充地下的地层能量,提高油田的开采率。
        蔡学林
        克拉玛依市新友井下工程有限责任公司
        摘要:我国油田采用注水井注水的方式进行开采,目的是有效补充地下的地层能量,提高油田的开采率。但是随着注水井开采年限增加,井内注水量的不断增加,并且一定程度上存在水质问题,这就使得油田注水井管道以及油气输送管道逐渐出现了十分严重腐蚀和结垢问题。而在管道除锈防垢方面,传统的防锈除垢技术存在着经济效益较为低下、环保程度不够、除锈除垢的范围十分有限等诸多问题,根本无法彻底的解决注水井管道所出现的一系列相关问题。因此,相关的技术部门就必须对注水井管道所出现的问题加强重视,通过引进先进技术和专业人才等方式,积极主动学习国内外先进的开采技术,并通过结合实际,对注水井的技术进行进一步优化,并充分发挥所长,合理的利用科学和现代化的技术手段,不断进行创新和改进,从而解决存在的问题,全面促进注水井的工作质量和效率的提高。
关键词 :修井作业;清洁生产;绿色修井;杆管清洁
引言
        为了保证当下油田井下作业满足预期要求,相关人员必须积极进行环保管理,结合当地环境、勘察资料等对环保方案进行优化,这是十分重要的工作环节。为了满足上述要求,相关人员或机构要积极进行油田井下作业环境、作业设备、工艺技术方面的分析和优化,力求保证石油企业的整体经济效益满足预期要求,带动整体环境保护水平的稳定提升,从而满足国内现阶段石油经济可持续发展的基本要求。
1井下作业绿色修井技术的难点和问题
        通常情况下,绿色修井重要的问题是如何处理好原油的落地问题,表现为:井内压力大时,在起抽油杆、提油管等操作的过程中,设备设施出现故障或受到破坏而导致原油滴落。落油主要以源状的形式扩散到周围,这样的叠加扩散极易导致环境受到污染。此外,在发生溢流时关井不及时会产生喷油问题,如果无法对其进行有效的治理,将会使污染程度更加严重。因此,在绿色修井工作的开展中,怎样控制并解决原油落地问题是其必须面对的挑战。
2油井修井作业洗井技术研究与应用
        2.1井口连续管清洗工艺
        该工艺是向井下油管内下入一根小直径输水管,与油管形成管中管正洗井替油工艺。盘在输水管收放机滚筒上的高压输水软管的一端接至超导热洗车出水口,另一端与清洗器相连。清洗前,将高压输水软管绕过井口上方的导向滑轮、泄水盒、抽油杆防喷器,将清洗器插入井口油管。来自超导热洗车的高压热水经清洗器上的喷嘴一边刺洗管壁油蜡,一边靠加重杆和输水软管自重推动清洗器下行。被刺洗下来的油蜡随洗井热水经高压输水软管与油管形成的小环空替出井口,再经泄水盒流到回收罐。该技术一次可清洗油管内壁深度500m,清洗完毕回收高压输水软管时,清洗器上的抽子可将清洗管段的大部分清洗液抽出井口,起管时无需收液,大大提高了工效。此外,由于热水清洗对油管的加热作用,油管外壁油蜡受热融化,起管时只需在井口简单刮擦即可清除油管外壁油蜡。目前,该工艺在大港、长庆、辽河等油田得到大量应用。
        2.2气脉冲清洗技术
        气脉冲清洗技术是将压缩气体和水送入脉冲振荡发生器,在振腔中产生共振后,水气流通过出口,以脉冲方式喷入充满水流的管道中,随着压缩气体的急速膨胀和气泡的爆裂,利用脉冲集中释放的能量,管道中的水流陡然加速,猛烈地冲刷管道内壁,在强劲剪切力和冲击力的作用下,管道内壁垢层疲劳、松动、脱落,并随水流一起排出管道气脉冲清洗属于纯物理清洗,过程中不添加化学药剂,清洗介质为水和压缩气,不会发生管道卡堵。优点是无化学污染和安全风险,不会造成环境污染,对注水管道不会造成伤害[6],清洗效果好,操作压力低、安全系数高,无操作风险。缺点是施工较复杂、影响水量大,需要进行生产调节,清洗费用较高。

气脉冲清洗适用于各类型复杂管道,对于非坚硬垢、漏失敏感管道有较强适应性。
        2.3及时进行注水井相关的数据记录
        注水井相关资料的记录和归档有着非常重要的意义,数据记录包括了日常生产中,注水井的注水量、注水方式,注水层位以及注水压力等各个方面的相关数据。然后可以利用计算机技术等多个途径,对这些数据进行科学精确的录入和比对研究,结合实际情况和现有的技术,可以有效地反映出注水井的实时注水状况和相关注水井的实时动态变化。这样能够帮助企业获得最新的相关资料,并通过研究比对,找出问题,解决问题,从而为后期油田的开采提供坚实基础,保证油田的开采效率和质量,全面提升油田的生产效率。
        2.4膜过滤器清洗
        无机膜过滤器运行一段时间后,膜层表面会附着一层由油类、脂类蛋白、藻类和固体颗粒结垢等组成的污染物,将大大降低膜的产水通量,增加跨膜压差。因此,需要为膜装置系统配备药剂清洗系统,通过无机酸碱或表面活性剂等膜清洗剂对其进行清洗再生,以达到稳定运行的要求。由于无机膜具有高温耐腐蚀性,在分离含有细菌的液体时,可以使用酶清洗剂处理膜上由细菌引起的蛋白质凝胶类污染物,也可以在氯、酸、碱环境下进行大幅度灭菌清洗操作。超滤膜元件具有的非对称结构,可以很容易地通过反冲的方式彻底清除膜表面污染物。其中,无机碱洗主要去除油脂等有机污染物和二氧化硅垢,疏通膜腔。
        2.5井口机械刮油
        用于起杆起管时撸、刮掉杆管外壁上的油和蜡。其中,抽油杆刮油器按结构不同,可分为弹性胶板刮油、弹性胶芯刮油和绳带刮油等多种型式。使用前将刮油器与井口或井内油管连接,起杆时杆壁上的软蜡、污油刮下后,经集油盒底部的排出口回流到井内或引流到井场收油池(槽)。油管本体与接箍外径差异不大,管柱外壁相对光滑,因此油管刮油器通常由弹性刮油胶芯、压盖和调整螺栓等组成,安装在闸板防喷器上面,起管时把油管外壁的污油刮到套管内或引流到收油池(槽)。井口机械式杆、管刮油器的优点是结构简单、体积小、搬运及安装快捷,但存在以下问题:①不适用于带扶正器的杆和定向井,起杆时扶正器、刮蜡器很容易撞坏刮油、密封部件;②对于稠油井及结蜡严重的井,刮下的油蜡凝固堆积在集油盒里,需人工清除,增加了工作量;③刮油不彻底,起出的杆管有时残留死油、硬蜡,达不到下井要求;④缺乏加热降黏功能,不适用于冬季作业;⑤井口密封性差,存在跑油漏气现象。因此该工艺仅用于结蜡不严重的稀油井。
结束语
        传统的清洗方法,如“碱煮法”“酸洗法”等在作业的过程中污染环境,对管线基体造成腐蚀破坏,废液无法达标,难以处理,成本高,耗费的热能大,造成能源浪费。现场多元复合高压水射流清洗技术是物理清洗方法。工作介质是水,水易取成本低,对被清洗物不腐蚀,对环境无污染,水可以循环使用,节水节能;选择合理的压力参数,高压水射流清洗不会造成水管基体的损伤,且消除油管内的疲劳应力。具有清洗效果好、清洗速度快、清洗能力强、清洗范围广、安全可靠、节能降耗、安全环保等特点。
参考文献
[1]郑旭一.海上油田原油换热器在线清洗研究和实践[J].天然气与石油,2019,37(04):95-99.
[2]方丹.油田管杆检修期环境影响因素分析[J].江汉石油职工大学学报,2019,32(04):45-47.
[3]刘磊,郭宏峰,刘文辉,张博,林科雄,舒福昌,胡默杰.解堵型循环洗井液的构建与应用[J].化学与生物工程,2019,36(07):43-46+64.
[4]董超.提高机采井热洗清蜡效果的工艺研究[J].化学工程与装备,2019(07):169-170.
[5]柯岩,王惠清,肖新初,何振,肖磊.HM系列中性清洗剂的研制与应用[J].新疆石油天然气,2019,15(02):88-91+5-6.
       
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