稠油井生产过程中难题分析及改进技术措施

2023-02-27 07:42:42肖天峰张龙高昕刘术奇
石化技术 2023年12期
关键词:油嘴盘根河口

肖天峰 张龙 高昕 刘术奇

中国石化胜利油田分公司河口采油厂 山东 东营 257200

提高河口稠油井生产过程技术管理的重要性不言而喻。要采取综合的配套措施对生产过程进行全面、精细的控制和监督,提高生产效率和降低生产风险。河口稠油井生产过程技术管理的重要性体现在提高生产效率、降低生产风险、提高安全性、节约成本以及提高采油效率等多个方面。只有重视生产过程技术管理,合理运用先进技术手段,才能实现稠油井生产过程的正常运行。

1 河口稠油井生产基本概况

河口采油厂管辖的稠油井的开采过程需要注汽、电加热、特殊的工艺技术和设备。河口稠油井的特点是油品黏度高,油井产能较低,采油难度大,但是其储量潜力巨大。

在河口稠油井生产过程中,常常会遇到以下特点和挑战:稠油的黏度高,因此需要加热或采用其他方法使稠油流动性增强,以便顺利进行采油操作。相对于常规油田,河口稠油井的产量通常较低,需要更多的井数进行开采,并且需要采用增产技术手段提高产量。由于河口稠油井的特殊性,例如油品黏度高、地层复杂等因素,采油难度较大,需要针对性的技术手段和设备支持。由于稠油井的特殊性,开采成本通常较高,包括加热设备、采油技术以及后期处理设备等方面的投入。

2 稠油井生产过程中面临的难题

2.1 油嘴容易堵

油嘴的堵塞是河口稠油井生产中常见的问题,它带来了一系列的挑战。首先,河口稠油的高黏度和含砂特性会导致油嘴堵塞,导致产量下降和生产效率低下。当流经油嘴的油品黏度过高、含有大量的砂粒时,会在油嘴内部堆积,形成堵塞。其次,由于油嘴处于高压环境下工作,堵塞后的油嘴仍然处于高压状态,给巡井工人带来了一定的安全风险。

2.2 存在盘根易损坏和加盘根频繁等问题

稠油井在生产过程中,存在盘根易损坏和加盘根频繁等问题,同时还可能导致井口附油以及环境污染,增加了清污的工作量。这些问题对河口稠油井的生产和环境安全都带来了一定的挑战。

盘根易损坏是由于河口稠油的高黏度和高粘度特性,使得在输送管道中形成了结垢和沉积物,形成盘根。当河口稠油通过输送管道时,沉积物会顺流而下,撞击盘根部分,导致盘根断裂或损坏。

加盘根频繁是因为河口稠油的高黏度和高密度特性,使得河口稠油在输送过程中容易形成新的盘根。加盘根的频率较高,需要频繁地上井清除,增加了巡井工人的工作强度,并且延长了作业时间。

河口稠油井口附油和环境污染也是一个重要的问题。由于稠油的特殊性质,易在井口附着,形成油垢。这不仅会影响河口稠油的流动,还有可能造成泄漏和溢出,对周围环境造成污染。清理井口附油需要耗费额外的时间和精力,并且对环境保护带来一定的挑战。

油田稠油井中,原油黏度的增加会给管线带来堵塞问题,同时也增加了管线清洗和维护的难度。原油黏度高是指原油在常温下具有较大的黏稠度,流动性较差。这种高黏度的原油在输送过程中容易引发管线堵塞。

2.3 原油黏度高引起管线堵塞

原油黏度高引起管线堵塞的原因主要有以下几个方面:

(1)高黏度的原油中含有较多的胶质和沉淀物,这些物质会在管线内部逐渐沉积,并与运输介质的沉积物相结合,形成坚硬的沉淀,导致管线堵塞。

(2)常温下,高黏度原油在管线中流动时,温度降低会使得原油迅速凝固和增加黏度,形成冷却凝固效应,最终导致管线堵塞。

(3)高黏度原油具有很强的自粘性,当流经管道时,会黏附在管道内壁上,逐渐形成黏附层,并引发管线的部分或完全堵塞。

2.4 油稠导致产量不稳定,容易出现躺井现象

河口稠油井的黏度高是指原油在常温下具有较大的黏稠度。这种高黏度的原油导致河口稠油井在生产过程中产量不稳定,容易出现躺井现象。

当河口稠油井黏度高时,原油在井筒中流动的阻力增加,导致原油流动受限。这会造成在井筒中形成区域性的流动阻力,使得某些部分的产量大幅下降,甚至完全停止产出。这种现象被称为躺井现象。

2.5 油稠造成回压增大,对生产造成了一定的限制

油稠会导致回压增大,给生产带来一定的限制。回压是指井口或生产系统对原油流动施加的阻力。当油黏度高时,原油在生产过程中的流动受到阻碍,导致回压增大。

高黏度的油在流动过程中需要消耗更大的能量。这意味着原油需要克服较大的阻力才能够顺利流动,从而导致回压增加。回压的增大会限制原油从井筒流向地表的速度和数量,减少了河口油井的实际产量。

3 稠油井生产过程中的技术改进措施

3.1 优化井口处理设施定期维护清洗

为减轻油嘴的堵塞造成的问题,可以采取以下措施来应对油嘴堵塞情况:

在井口设置过滤器和沉积池等设施,用于去除油品中的杂质和砂粒,减轻油嘴的堵塞风险。

(2)定期对油嘴进行清洗和维护,清除堆积的油垢和砂粒,恢复油嘴的正常工作状态。研发和应用新的油嘴材料和结构,改善油嘴的防堵能力,减少堵塞的发生频率。

(3)安装油嘴堵塞的监测装置,实时监测油嘴的状况,及时发现堵塞,并采取措施进行处理。

尽管油嘴堵塞是河口稠油井生产过程中的常见问题,但通过采取合适的措施,可以减轻巡井工人的工作负担,降低安全风险,并提高生产效率。这些措施的实施有助于确保油嘴的正常运行,提供平稳高效的稠油井生产。

3.2 加强管道维护清洗,优化输送工艺

为解决上述问题,可以采取以下措施:

(1)定期进行输送管道的清洗和维护,清除沉积物和结垢,减少盘根和附油的发生。

(2)通过调整操作参数,如温度、压力等,优化河口稠油的输送工艺,减少盘根和附油的可能性。

(3)在井口和管道上安装监测装置,实时监测盘根和附油的情况,及时发现并采取措施进行处理。加强巡视,防止井口附油造成环境污染,及时清理和处理已经污染的区域。

通过以上措施的综合应用,可以有效解决河口稠油井盘根易损坏、加盘根频繁和井口附油等问题。这将减轻巡井工人的工作负担,提高生产效率,并减少对环境的影响,实现可持续稠油生产。

3.3 对单井输油管线加热,定期清洗

面对原油黏度高导致的管线堵塞问题,需要采取以下措施来应对:

(1)对单井输油管线点加热炉升温、掺稀,通过加热原油,使其温度提高,黏度降低,改善原油的流动性,降低管线堵塞的风险。为了精确控制掺稀量,成立了技术攻关小组,多次到现场试验,在回流阀丝杆上固定一指针,在对应的方向上标记刻度,闸门调节时,指针跟随转动,通过刻度值可以准确判断掺稀量,达到平稳、准确的掺稀,成功控制该井异常的发生。

(2)定期对管线进行清洗,清除已经沉积的沉积物和冷却凝固的原油,减少管线堵塞的可能性。

(3)定期进行管线的检查,及时发现存在的问题并及时维修,避免堵塞问题加重。

3.4 合理选择井筒工艺,降低油流阻力

为解决躺井现象和稳定稠油井的产量,可以采取以下措施:

(1)经过技术和经济评价,通过安装电热杆等措施加热井筒,提高原油的温度,减少黏度,提高流动性,从而促进河口稠油井的产量稳定性。

(2)采用增压、脉冲和超声波等高科技技术,改善原油流动性,降低黏度,减少躺井现象的发生。

(3)定期清除井筒内的沉积物和垃圾,保持井筒畅通,减少流动阻力,有助于降低躺井现象的发生。

(4)加强稠油井的监测和数据分析,及时发现产量异常情况,并采取相应的调控措施。

3.5 采取综合措施降低输油管线回压

为了克服输油管线回压增大对生产的限制,可以采取以下措施:

(1)通过优化生产系统的设计和操作,通过掺热水、地面加热炉加热等加热使原油的黏度减小,改善流动性,减少回压。

(2)在生产系统中安装增压装置,通过增加压力来克服黏度高带来的阻力。

(3)定期清洗和维护生产管道,清除积聚的沉积物,减少回压的产生。

通过综合应用上述措施,可以有效降低回压,减少对生产的限制,提高河口油田的产量和经济效益。同时,加强对河口油黏度的监测和分析,及时调整生产策略,也能够减少回压增大对生产造成的不利影响。

3.6 今后进一步改善稠油井生产管理质量的综合措施

为了减少稠油井生产过程中的故障,提高生产效率和产量稳定性,可以采取以下措施:

(1)定期清理井口设备,防止沉积物积聚,减少堵塞的可能性。同时,进行常规维护和检修,保持设备的正常运转。

(2)合理控制生产参数,包括生产流量、压力、温度等,避免产油过快或过慢导致的堵塞问题。同时,要定期监测生产数据,及时发现异常情况并进行调整。

(3)选择高质量的材料,提高井口设备和管道的耐磨性,延长使用寿命,减少因磨损引起的堵塞问题。

(4)通过对管道系统的阻力特性进行分析,找出瓶颈和易堵塞的区域,并采取相应的措施进行改造和优化,缓解管线堵塞问题,降低维护和清洗频率。

4 结束语

随着稠油井生产技术的不断发展,针对河口稠油井生产过程中的技术难题,通过改进措施的实施,可以解决油嘴堵塞、设备损坏、管线堵塞、躺井和回压高等问题。这些改进措施的效果将使河口稠油井的生产更加稳定、高效,并提高整体采油效率。

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