智能点滴加药工具在青海油田低压油藏的应用

陈生财 许萍文 赵钢 王志云

摘要：针对油田开发过程中油井结蜡造成检泵周期短、热洗不返液、环空加清防蜡剂药剂效率低的问题，选用了一种适合于结蜡油井的智能点滴加药工具;该工具为机电一体化产品，能够根据油井的产液量和含蜡情况设置不同的加药制度，从泵下的环空定时、定量投放清防蜡剂，达到了对抽油泵及以上管柱进行防蜡维护的效果。现场应用结果表明，智能点滴加药工具能够切实的提高泵效、延长检泵周期、提高药剂的使用效率、降低油田开采成本。

关键词：智能点滴加药工具;防蜡;效益;结蜡

青海油田的低压油藏井具有地层压力低、含蜡量高的特点，特别是进入油田开发后期，油井结蜡严重，造成抽油泵泵漏、卡泵、抽油杆负载加重等情况;部分油井套管破损等，油井热洗经常出现不返液;检泵周期不断缩短，油井维护成本逐年上升，人工加药劳动强度大，且药剂从环空加入后，不能与原油充分混合，造成药剂效率低下;固体防蜡剂下入井下后，受井下温度影响大，存在释放速度不可控的问题。使用智能点滴加药工具进行泵下加清防蜡的方式，是油井防蜡的一种新的技术路径。

1、智能点滴加药工具的基本原理

1.1智能点滴加药工具结构及工作原理

智能点滴加药工具结构：智能点滴加药工具系机电一体化产品，如图一所示，从功能上分为自动加药控制部分和药劑存储部分，药剂存储用油管代替。自动加药控制部分有上位机及软件、高能锂电池、控制芯片、驱动电机、轴承杆、磨轮闸阀六部分组成，是智能点滴加药工具的核心部分。

工作原理：具体使用时需根据油井生产数据和加药浓度，设定每日的加药量及加药频次，由上位机将设置数据输入控制芯片，控制芯片根据设定的加药制度，向驱动电机发送动作指令，驱动电机带动轴承杆和磨轮闸阀做顺时针旋转，旋转过程中，磨轮闸阀开启，药剂通过磨轮的限流，被定量的挤入环空与原油混合，经筛管流入抽油泵并上行到地面，实现了定时定量对抽油泵及以上油管进行加药维护的目的。

药剂存储部分由尾管代替，尾管的上部油管内装有游动隔离塞，使药剂与环空的原油隔离，游动隔离塞能随着药剂液面逐渐下降，尾管最多可加20根油管，容积约600L，亦可将储药尾管更换为Φ89的油管将容积扩展到约900L，满足更大的加药浓度。

1.2智能点滴加药工具井下管柱结构及工作原理

井下管柱结构普遍为：抽油泵+油管+筛管（1）+沉沙管+挡板（双向丝堵）+筛管（2）+储药管+智能点滴加药工具。

游动隔离塞置于储药管的顶部，起到药剂与环空隔离的作用，能够随着药剂液面的降低而下移;药剂被挤入环空后与原油混合上行经筛管1进入抽油泵;筛管2使储药管与环空建立一个等压的系统，以避免沉没压力对加药工具的影响。

1.3 智能点滴加药工具技术参数

1.4智能点滴加药工具特点

（1）能够实现井筒药液长期、稳定、连续投加，可控制产出液介质中的药剂浓度，提高药剂使用效率。

（2）满足了分采井的药剂投加需求。

（3）安装工艺简单，加药量不受沉没压力和伴生气的影响。

2.现场应用效果

2.1 下入该工具后功图负载变化

游中1-3-3井2015年9月投产，投产初期该井区块压力系数0.65，因该区块地层压力低，采用常规热洗井维护时洗井易进入地层，热洗周期短、洗井质量差、洗井后返排周期长，2018年12月采用人工从套管加入清蜡剂维护方式，加药周期30天，加药量200L/次;但从2019年该井检泵维护井次及日常油井示功图对比来看维护效果不理想。

该井因凡尔失灵于2019年3月、5月进行检泵作业，起出原井管柱描述检泵原因为油管，油杆结蜡严重。2019年9月5日因双凡尔漏失再次作业，期间下入智能点滴加药工具和清蜡剂460L，加药浓度580ppm，日加药量2.2L，2次作业开井60d后载荷对比有明显变化，见表一。

通过功图载荷对比，游中1-3-3井使用智能点滴加药装置后日常功图载荷比较平稳，说明该井结蜡情况明显减少。从上面的功图载荷对比情况来看，智能点滴加药工具和清防蜡剂，起到了很明显的效果。

2.2下入该工具前后产液情况对比

使用前示功图上、下死点比较圆滑，说明游动凡尔及固定凡尔关闭存在滞后现象，平均日产液3.58吨，日产油2.44吨;使用后60天示功图凡尔关闭正常，平均日产液6.4吨，较前期增加2.82吨/天，平均日产油3.92吨，较前期增加1.48吨/天。

2.2油沙山油田中1905井使用效果分析

中1905井于2019年9月10日压裂投产，2019年10月3日至8日检泵作业，起出原井杆、管柱：油杆结蜡严重，部分油管被蜡堵死，活塞凡尔球被蜡卡死;该井为新投井投产作业时全部采用新杆、管。根据检泵结蜡情况油井清蜡维护周期因小于30天;此次采用智能点滴加药装置加入清蜡剂450升，按500ppm释放量，日加药2升，截止2019年12月20日生产正常;由于该井为压裂投产，投产初期产液量较高，但是由于地层压力低产量递减较快，装置使用前后产量无可比性。

3.结论及认识

根据游园沟油田游中1-3-3向及油沙山油田中1905井使用效果来看取得以下效果：

1）使用智能点滴加药装置后功图载荷变化比较平稳，能有效降低抽油机能耗损失，提高机采效率;

2）能有效清除凡尔球周边结蜡情况，减少泵漏失量，提高泵效及产量;

3）减少加药量及洗井工作量，节约油井维护成本;

4）有效降低工人劳动强度。

结束语

青海油田低压油藏结蜡的油井泵漏、卡泵、抽油杆断脱等问题，增加了采油成本，影响了油田的开发，通过智能点滴加药工具在游中1-3-3向井使用，从生产60d前后载荷功图对比分析，最大载荷和最小载荷的相差减少，说明结蜡的情况明显降低，泵效和产量都明显提高;同时大幅减少了清防蜡剂的用量，工具下入期间没有使用热洗维护，降低了开发成本;降低工人劳动强度，达到了预期的效果。

智能点滴加药工具能够实现在井下定时定量释放清防蜡剂，使药剂长期保持在一个较稳定的有效浓度，加药方式和加药途径的改变，是提高药剂效率和降低开采成本的一个新的实践。

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