油井内衬外裹油管试验成功的节能启示*

付亚荣 王爱芳 马永忠 刘春平 付丽霞 靳利 朱伟

（1.华北油田第五采油厂；2.渤海钻探公司井下作业分公司；3.华北油田采油工程研究院）

内衬油管具有导热系数低、耐腐蚀、耐磨损、内壁不结垢、摩擦阻力小等优点，同时还具有记忆效应，可自动适应油井温度和应力变化的特点[1]。广泛应用于油井防偏磨，取得了很好的应用效果[2-4]，但为节约一次性投资，也只是在井斜段使用。马来增[5]、李小林[6]等学者对改性玻璃钢内衬油管的隔热、防腐、防垢、耐压性能进行了试验，表明其明显优于其他类型的油管，现场应用也证明了这一点；同时，胜利油田临盘采油厂进行了注水井防腐防垢应用试验获得成功[6]。陈涛平[7]等人认为，较普通油管而言，内衬油管热阻较高。他们利用水力相当直径的概念，将Muk her jee Brill 气液两相管流压降计算方法拓展到抽油机井井筒压力预测中，同时考虑焦耳-汤姆逊效应及油套环空流体对流换热对井筒温度分布的影响，能够有效预测高凝油抽油机井应用内衬油管后井筒压力-温度分布。在沈阳采油厂对5 口油井进行预测，误差小于10%。2014年，内衬油管生产企业研制出内衬外裹油管，并做了保温防蜡试验[8-9]，节电效果明显。

1 内衬外裹油管

内衬外裹油管就是在普通油管内部嵌入3.8～4.0 mm 的高密度聚乙烯复合材料；在普通油管外部外裹3～6 mm 的导热系数极低、防水性好的隔热材料，隔热材料外侧缠绕保护钢带，并在保护钢带外侧均匀地包裹2～3 mm 的高密度聚乙烯保护层（图1）；油管与油管之间的接箍使用半圆形隔热保护管套（图2）。内衬外裹油管主要提高原油井口温度，改善原油在井筒中的流态，减少井筒中结蜡段长度，实现油井不洗井、不加药的维护方式以及油井单管集油的生产模式，实现节能创效。

图1 内衬外裹油管

图2 隔热保护管套

2 选井的条件

内衬外裹油管隔热效果好。从油层流入井筒的原油，在井筒举升过程中，只有微量的热能传导至油套环空、套管、水泥环等；原油举升至井口，其温度仍接近或大于原油析蜡温度，达到防止油井结蜡的目的。为使内衬外裹油管发挥其较大的综合效益，在选井时需要考虑：油井含水低于70%；泵挂深度小于2000 m；日产液大于10 m3；沉没度大于200 m；原油凝固点30 ℃以上；原油含蜡量大于15%。

3 现场应用

2014年5月开始，分别在5 口井上进行现场试验。试验表明，油井井口温度平均提高13.5 ℃，抽油机悬点最大负荷平均下降3.5 kN，最小负荷平均上升1.3 kN，油井免去热洗、加药，平均日节电37.1 kWh。

典型井例1：某23-XX 井，日产液15 m3，含水65%，原油凝固点32 ℃；胶质沥青质34.45%，含蜡23.7%，50 ℃黏度61.9 mPa·s，析蜡点44 ℃，热洗周期120 d，应用内衬外裹油管泵挂深度1950 m；井口温度由33 ℃上升至46.5 ℃，抽油机悬点最大负荷下降2.8 kN，最小负荷上升1.9 kN，油井免去热洗、加药，平均日节电33.8 kWh。

典型井例2：某33-XX 井，日产液25 m3，含水50%，原油凝固点31 ℃；胶质沥青质45.18%，含 蜡24.1% ，50 ℃黏 度85.2 mPa· s，析 蜡 点46 ℃，热洗周期60 d，加药周期15 d，应用内衬外裹油管泵挂深度1700 m；井口温度由31 ℃上升至51.5 ℃，抽油机悬点最大负荷下降4.7 kN，最小负荷上升2.4 kN，油井免去热洗、加药，平均日节电37.9 kWh。

4 结论

1）内衬外裹油管因原油大举升过程中，热量散失小，能改善原油在井筒中的流态，免去油井洗井、加药。

2）内衬外裹油管应考虑油井自身情况，才能达到最好的综合效益。

3）内衬外裹油管应用成功后，有可能实现油井单管集输，实现加热炉停运的生产运行模式，达到节能降耗的目的。

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[5]马来增,孙卫娟,高峰.改性玻璃钢内衬油管性能试验[J].石油矿场机械,2001,30(S1):44-46.

[6]李小林,吕学忠,刘中云,等.改性玻璃钢内衬油管的试验与应用[J].石油钻采工艺,2001,23(2):76-78.

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[8]刘兴仁.一种耐磨防腐内衬隔热油管:中国,201410367932.X[P].2014-10-29.

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