油井热洗温度场计算及运用
抽油机自能热洗技术应用分析
抽油机自能热洗技术应用分析抽油机自能热洗技术是一种高效的清洗和维护油井的技术，其应用已经得到了广泛的推广和应用。
本文将对抽油机自能热洗技术在油井作业中的应用进行分析。
抽油机自能热洗技术是利用抽油机的力量将高温清洗液注入井筒内进行清洗，然后将污水通过管道排出，从而清洗油井并维护其的正常运行。
这种技术的原理体现在以下几个方面：（1）高压注水：通过抽油机的力量，将高温清洗液注入井筒内，形成一定的压力和流速，加速清洗液对油井的刷洗力和冲击力。
（2）高温清洗：清洗液的温度通常会在90-100摄氏度以上，促进了清洗液的分解反应，利于去除污垢，从而清洗效果更佳。
（3）污水回收：清洗液中的污水通过管道排出，减少了环境污染，在一定程度上保护了生态环境。
2. 应用领域抽油机自能热洗技术广泛应用于油气勘探与开发、石油生产、油井维护等领域。
具体应用如下：（1）油气勘探与开发：在采石油、天然气等自然资源的过程中，石油井经常面临着内部结垢和沉积的问题，导致井筒狭窄、油流缓慢，对生产造成了不良的影响。
利用抽油机自能热洗技术对石油井进行定期清洗和维护，可以有效减少井筒内沉积物的积累，使油气开采更为顺利。
（2）石油生产：抽油机自能热洗技术可以促进石油生产的正常运行。
在石油生产过程中，经常会出现沉积物和细小的颗粒物等问题，导致井内管道狭窄，油流速度减慢。
利用抽油机自能热洗技术对油井进行清洗和维护，可以有效减少这些问题，保证石油生产的正常运转。
（3）油井维护：在油井维护过程中，经常需要对井内进行清洗作业，删除处于井内的污物和固体物等，以便维护井内清洁，并且保证开采出来的油质量好。
抽油机自能热洗技术提供了一种快捷、有效的清洗手段，可以大幅度提高维护效率，降低维护成本。
3. 技术特点（1）高效：抽油机自能热洗技术清洗速度快，可以有效地缩短清洗时间，提高清洗效率。
（2）省时省力：该技术需要少量的人力和物力，操作简便，不需要拆卸设备，同时不会影响后续生产，因此对节约时间和节约人力有着很好的效果。
井筒温度计算方法
井筒温度计算方法常规井井筒温度场井筒内温度分布会影响钻井液性能、钻具应力、井壁稳定等，是钻井过程中需要考虑到重要因素。
常规井井筒中的微元能量平衡方程式为K i[T-(t o-m·l)]dl+(G f+G g)·g·dl-q·dl=-WdT式中,,K i为从油管中的流体至地层间单位管长的传热系数，W/（m·℃），当k为每平方米油管表面积的传热系数时，K i=kπd，W/（m·℃）；T为油管中油气混合物的温度,℃，t o为井底原始地层温度,℃，m为地温梯度,℃/m，通常m=0.03~0.035℃/m；l为从井底至井中某一深度的垂直距离；q为通过油管的石油析蜡时放出的熔解热,分摊于全井筒,作为内热源,对于含蜡很高的原油,内热源作用不应忽略,W/m，G f、G g分别为产出石油和伴生气通过油管的质量流率,kg/s；(G f+G g)g·dl为油气混合物的举升功,实际上可忽略不计；W=G f G f+G g G g 为水当量，W/℃；G f、G g相应为石油和伴生气的比热,J/(kg·℃)。
1.2开式热流体正循环井筒温度场循环的热流体从油管进人井筒流向油井深处与产出原油混合,经油套环形空间返回地面。
开式热流体正循环的能量平衡方程组如下K11，k13分别为油管内外流体间、环形空间流体与地层间的传热系数,W/（m·℃）；W2为循环流体的水当量,W/℃；W为从油管引出流体的水当量,W/℃；T为循环热流体的温度,℃,θ为从油管产出的油气混合物其中包含了循环热流体的温度,℃。
1.3电加热井筒温度场的计算空心杆恒功率电加热的能量平衡方程组为Ki，kl1和kl3分别为产液与地层间、产液与油管管壁间和套管管壁与地层间的传热系数,W/（m·℃）。
2.传热模型求解2.1油管中流体至水泥环外壁的传热由传热系数和热阻定义，井筒内到水泥环外壁的总传热系数为3.计算实例4 现状目前油井的温度监测大部分依然采用红外测温仪、红外热成像仪等单点式温度传感测量仪，具体方法是在暂停油井生产的条件下将温度测量仪下入到油套环空的某一特定深度位置用来检测其温度。
基于泄油器的油套正洗清蜡的温度场计算
2019年02月质量与检测基于泄油器的油套正洗清蜡的温度场计算田中太葛东文朱克华张艳辉张远弟（华北油田公司第二采油厂，河北霸州065700）摘要：热洗清蜡是目前油田解决油井结蜡最常用的方法，掌握热洗清蜡过程中热洗水在井筒内的温度分布对于热洗清蜡效果至关重要。
华北油田根据雄安新区内的环保高要求，对于有泄油器的油井，提出了无需更换抽油杆的油套正洗清蜡工艺。
本文首先分析了油套正洗清蜡时热洗水在井筒中的流动传热过程，并建立了热洗水耦合流动和传热数学模型。
根据温度分布的分析解，计算了油套正洗过程中热洗液的温度分布，并对比分析了油套正洗与套管反洗过程中井筒中的温度分布。
关键词：热洗清蜡；油套正洗；泄油器；数学模型；耦合温度场油井热洗是目前各油田用于清蜡的普遍措施，用于油田清蜡的工艺技术众多，其中热洗的方法清蜡套管反洗、套管短路反洗、套管温控反洗、空心抽油杆正洗等热洗工艺技术[1-2]。
常规热洗清蜡是通过地面设备（锅炉车）将热洗介质（清水）加热到一定温度，并将热洗介质以一定速度注入油井内循环后返至地面。
如果井内温度达到蜡的熔点，蜡逐渐融化并随同热洗介质返至地面，所以热洗清蜡要求热洗水在整个油井内各点的温度高于蜡熔化温度，热洗水在整个井筒中的温度分布直接影响清蜡效果[2]。
华北油田第二采油厂临近雄安新区，由于新区建设严格的环保要求，油井周围不允许有任何油污，因此不能采用空心抽油杆正洗清蜡。
对于有泄油器的油井，提出了操作简单的油套正洗法，即热洗水从油管中注入，从油管与套管之间的环空中返回到地面。
目前油井清蜡研究主要集中在清蜡方法的应用以及热洗清蜡反洗温度场的数值计算，没有涉及到正洗特别是油套正洗过程中温度场的计算。
由于缺少油套正洗清蜡的理论指导，现场操作时往往依照反洗的热洗温度、流量和时间操作，导致能源消耗大，造成了能量的浪费。
1热洗水在井筒中的流动传热分析1.1油套正洗的提出针对部分高渗、低压油层，常规洗井后侵入地层污水量较多，空心杆热洗清蜡正洗是常用的技术，将结蜡点以上杆柱更换为空心抽油杆，在结蜡点附近设置单流阀；热洗液从井口光杆三通进入，从结蜡点流出，经杆管环空返回地面流程，称为空心抽油杆正洗[12,13]，空心抽油杆正洗现场使用效果较好，但是为避免管杆环空过小，需使用Φ86mm 的油管，加上空心杆的使用，这在一定程度上增加了管杆的投入成本[12]，而且更换上来的实心抽油杆上油和蜡会污染地面。
油井热洗工艺的优化与应用
井 液 ，这 样 就可 以最 大 限度地 减少 洗井 液 与地层 不配 伍产 生地 层敏 感 性伤 害 。在 洗井 液数 量 的确 定上 我们 通过各 井 的实测 动 液面来 计算 洗
业 次数 。
油井射开 层位平 均为 ２ ４ ０ ０ 米 ，因此 当井 Ｅ ｌ 套压 为零 、井筒充 满水柱 时 在所 射开 层位产 生的压 力为 ２ ４ Ｍｐ ａ ，与地层 静压 基本 相当 ，从而 可以 避 免洗井 液 侵入 地层 。 由此 我们提 出 了严格 控制 井 口套压 为零 、直接 向油套环 空灌洗井 液 的方案 。 ２ ． 洗井 液介质 、数 量的选 择 从储 层特 性可 以看 出 ，为避 免侵 入 的洗 井液 与地层 不 配伍产 生 地 层敏 感性 反应 （ 如粘土 的水敏 反应） ，我们 选用采 油井 的原产 液作 为洗
平均 ６ ３ ． ５ １ ５ ２ １ ． ５ ４ ６ ． ５ ２
矿
沙 沙 沙 沙 沙 沙 沙
３ ０ — ３ ｌ ２年 ２月 ３ ０ — ４ ｌ ２年 ２月 ３ ０ — ６ ｌ ２年 ３月 ３ ０ — ２ ｌ ３年 ３月 ３ ０ — ３ ｌ ３年 ３月 ３ Ｏ 一 ４ ｌ ３年 ３月 ３ ０ — ６ １ ３年 ４月
中 国 化 工 贸 易
２ 月
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｒ ａ ｄ ｅ
石油 壬
油 井热 洗 工 艺 的优 化 与应 用
油井井筒传热模型及温度计算
第四节 油井井筒传热模型及温度计算 正确计算油井井筒温度是进行油井动态分析，特别是油井结蜡预测和井筒热力分析的基础性工作之一。
本节根据能量守恒原理导出井筒传热基本方程，重点介绍Shiu & Beggs 井筒温度计算方法。
一、油井井筒传热模型将流体在井筒油管内流动考虑为稳定的一维问题，建立如图1-21所示的坐标系。
对管流dz 微元段，建立下式能量守恒方程（SI 单位制）。
sin =--dh dq vdvg dz dz dzθ (1-107)式中 h ——流体比焓；q ——流体径向热流量。
由热力学基本方程可导出流体比焓梯度。
=-f p p J dT dh dpc c dz dz dzα(1-108)式中c p ——流体的定压比热；T f ——油管内流体流动温度；αJ ——焦耳－汤姆孙系数； 以上其它符号的意义同前。
考虑油套管同心，其井筒径向结构如图1-26所示。
若忽略油管内壁水膜及金属的热阻，根据复合多层圆筒壁热阻串联原理，考虑环空流体和水泥环热阻的井筒总传热系数为图1-26 井筒径向温度分布()1ln 1to wb co to r ccem r r r U h h K -⎡⎤=+⎢⎥+⎣⎦（1-109）T e式中 r wb 、r to 、r co ——井眼半径、油、套管外半径（图1-26）；K cem ——水泥环导热系数；h r 、h c ——环空流体辐射系数、对流换热系数。
在单位井段上，产出流体从油管至井壁的热流量梯度为()2=--to to f h mr U dqT T dz W π(1-110)式中 T h ——井壁温度（图1-26）；W m ——产出流体质量流量。
应用Ramey 推荐的无因次时间函数f(t D )，上式可表示为()()2=--e h e m D K dqT T dz W f t π (1-111)式中 K e 、T e ——地层传热系数、地层初始温度；用Hasan-Kabir(1991)公式(1-112)计算f(t D )。
洗井过程中井筒温度场计算
间增加变化的幅度越来越小。这是因为刚开始洗井时地 层温度与洗井液的温差较大 ， 随着洗井时间的增加 ， 周围 地层的温度会升高， 进而井筒温度也升高。 但是随着洗井 时间的增加 ， 井筒与地层之间的热交换趋于稳定， 周围地 层的温度变化幅度逐渐变小 ，井筒温度场的变化幅度也
越来 越小 。 同时 ，比较 图 ３ 图 ２ 与 ，也可 以看 出随着洗 井
时 的洗 井 温度 场 曲 线 ， 图 中洗 井 井 筒温 度 场 是一 稳 定 的
时间的增加 ，非稳态模型计算的井筒温度场与稳态模型 计算的结果的差距逐渐变小。
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温度场分布曲线。洗井持续时间较短 ，一般情况下为 ２ ～ ４ 小时 ，在这个时间段内，随着热洗的进行 ，地层温度逐 渐变化 ，所以井筒 内洗井液的温度也是逐渐变化的，所 以， 对于洗井工艺的井筒温度场计算 ， 非稳态的洗井温度
【】Ｇ． ＡＵＬ Ｗ Ｉ Ｌ ＴＥ： ｖ ｒ— ａｌＨｅ ｔＴｒ ｎ — ３ Ｐ Ｌ ＨＩ Ｏ ｅ ｌ ａ ａ ｓ ｆｒ Ｃｏ ｆｉｉｎ ｓ ｉ ｔａ Ａｎ ｔ Ｗａｅ ｎ ｅｔｏ ｅ ｅｆｃｅ ｔ ｎ Ｓ ｅ ｍ ｄ Ｈｏ ｔｒ Ｉ ｊｃｉｎ
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温度
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作者简介 ： 李景全 ，９２ １９ 年毕业于西安石油大学采油工
图 ２ 稳态地层热阻 的洗井 温度场 曲线
程专业 ，现在河南油 田从事采油工程技术管理工作。盈 匹
５ １ 不 同地 层 热 阻计算模 型 的影 响 ．
采油厂洗井作业实施细则热洗、洗井规定（参考资料）
采油厂洗井作业实施细则热洗、洗井规定（参考资料）永宁采油厂洗井作业实施细则一、新旧井作业1、必须带斜叉、通井规硬探人工井底后上提60cm洗井。
2、压裂完后，由区队长负责放喷然后带封隔器探砂面。
但封隔器不能超过射孔段，如探不上，投产时带泵探砂面。
以上人工井底，砂面泵挂数据必须准确登记。
8至12小时后投产。
上液半小时后，方可收车。
投产完毕后，资料交给队长，资料不全的不予结账。
二、日常生产管理采油大队（区队）根据油井结蜡周期，定期安排井网管线熔蜡和油井熔蜡。
井网管线除坚持按时投、接球工作外，还要定期加防阻剂和清蜡剂，必要时进行分段热洗清蜡扫线，确保管线畅通；油井清蜡在摸清结蜡周期的情况下定期进行热洗熔蜡；管网井熔蜡排出的油水和蜡块要单存、单交，禁止进入油井管网集输管线，严防造成新的堵塞。
三、冲沙施工(一)修井冲沙洗井1.冲沙管柱下部应带洗鞋或冲沙喷嘴。
2.冲洗管柱下至距砂面5.0米处，应进行循环冲洗，返出正常后，开始下放管柱冲沙。
3.正常冲沙，要观察泵压变化，以泵压为主指挥冲沙施工。
4.冲沙时的泵压不得超过水龙带的安全工作压力，并根据井深计算出液柱压力，应在超液柱压力和安全压力之间施工。
5.应监视返出量的变化，防止油管放入砂面内形成砂堵，如有返出降低蹩泵应立即上提管柱和加大排量，循环解堵。
6.冲沙过程中，因故被迫停止循环时，应立即上提管柱至沙面以上10米左右，并定时活动；若是修井动力发生故障，应连续循环冲洗，不能停泵，以防卡钻。
7.冲洗至井底或预定位置后，应大排量冲洗，至油井返出液含砂量小于5‰为止。
8.冲洗彻底后，应在停洗一个小时后下放管柱探砂面，以悬重下降2.0吨左右为止，并连续探两次一致，即为目前砂面深度。
(二)油井压裂后投产洗井：(1)油井冲沙应用大排量，当砂没有返出时，不能下放太快，防止插入悬砂内，接单根时要充分洗井，否则暂不接单根，冲洗彻底。
(2)油井施工中，严禁用带着Φ110毫米以上的工具及封隔器的管柱进行探砂和冲砂之类的作业。
油井热洗过程中井筒温度场研究
油井热洗过程中井筒温度场研究宋奇;杨蕾;罗江涛;王志明;王建华【摘要】油井热洗是保持油井正常生产最常用的维护措施之一,但影响油井热洗效果的最重要因素是热洗介质在整个井筒内的温度分布,若洗井温度、洗井排量等参数设置不合理,热洗介质在井筒结蜡段的温度就会低于熔蜡温度,进而使得洗井效果不明显,或者洗井后产油恢复周期长,甚至出现洗井后产量急剧下降等现象.针对以上问题,本文建立了油井热洗时井筒温度分布数学模型,通过模型可以直观的反映油井热洗时井筒内的温度变化,并在此基础上对洗井温度、洗井排量对热洗井筒温度分布规律进行了讨论,同时提出了油井热洗时工艺参数优化的基本原则与方法,并在W15-12井油井热洗进行了现场应用,W15-12油井通过热洗参数优化后,洗井过程中上下行电流和载荷均有一定程度的下降,实现了较好的清蜡效果.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2017(036)001【总页数】6页(P42-47)【关键词】油井热洗;温度分布;数学模型;洗井参数【作者】宋奇;杨蕾;罗江涛;王志明;王建华【作者单位】中国石化江苏油田分公司工程技术研究院,江苏扬州225009;中国石化江苏油田分公司工程技术研究院,江苏扬州225009;中国石化江苏油田分公司工程技术研究院,江苏扬州225009;中国石化江苏油田分公司工程技术研究院,江苏扬州225009;中国石化江苏油田分公司采油二厂,江苏金湖211600【正文语种】中文【中图分类】TE311油井热洗[1]是保持油井正常生产最常用的维护措施之一，可以有效防止油井结蜡造成的管杆卡，降低抽采设备负荷，延长油井免修期，降低开采成本。
而影响油井热洗效果的最重要因素是热洗介质在整个井筒内的温度分布，若洗井温度、洗井排量等工艺参数设置不合理，热洗介质在井筒结蜡段的温度就会低于熔蜡温度，进而导致洗井效果不明显，或者洗井后产油恢复周期长，甚至出现洗井后产量急剧下降等现象。
针对以上问题，本文建立了油井热洗时井筒温度分布数学模型，通过模型可以直观的反映油井热洗时井筒内的温度变化，并在此基础上对洗井温度、洗井排量对热洗井筒温度分布规律进行了讨论，进而提出了油井热洗时工艺参数优化的基本原则与方法[1-3]。
浅谈油井热洗在油田生产中的应用
浅谈油井热洗在油田生产中的应用作者：董艳玲来源：《中国科技博览》2016年第24期[摘 ;要]原油中的蜡随着温度的降低是逐步析出的，首先析出的是熔点较高的高碳蜡，然后析出低碳蜡。
实际上，采油过程中结出的蜡并不是纯净的蜡，既含有其它高碳烃类，又含有沥青质、胶质、无机垢、泥沙和油水乳化物等黑色的半固态和固态物质。
[关键词]洗井 ;洗井方式 ;示踪剂 ;地层 ;地温中图分类号：TE358.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0390-01一、油田热洗工艺现状1、现有洗井方式（1）油井热洗原理和作用油井热洗是油田生产过程中，通过专用设备或洗井流程把洗井介质挤入油套环形空间，使井筒内形成短时间的高温环境，熔化管杆上的蜡，利用压力循环或深井泵提液把蜡带出的过程。
油井热洗可以有效防止油井结蜡造成的管柱卡，降低抽采设备负荷，冲洗地面管线，提高系统效率，延长油井免修期，减少作业次数，降低开采成本。
（2）YK油矿油井热洗工艺目前YK油矿主要有四种热洗工艺即泵车循环热洗技术：联合站拉热水，利用泵车打入油套环形空间，提高井筒温度熔蜡，提压快速强制循环的一种洗井工艺;锅炉车热洗技术：联合站拉热水，利用锅炉车加温后，把过热水用泵车打入油套环形空间，提高井筒温度熔蜡，低压、慢速，可不强制循环的一种洗井工艺;超导车热洗工艺：利用掺水和自产液，超导车高温低压输入油套环形空间，提高井筒温度熔蜡，利用深井泵排液、替出的一种洗井工艺;掺水和高温产出液热洗技术：使用联合站加热掺水或高温产出液，通过计量，利用掺水压力或重力自流进入油套环形空间，慢速提高井筒温度熔蜡，并通过深井泵排液（蜡）的一种洗井方式。
2、热洗工艺存在的问题但是在实践生产过程中发现以下几方面问题：一是油层能量低，筛管位置在油层顶深以下或距离油层较近的用油洗井，热油耗费量较大，洗井成本高;二是YK油矿绝大部分井的洗井泵压都很低，有的井可能是零泵压，往往因压力高进入地层，含水恢复期长。
电加热杆抽油井温度分布计算
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(2)电加热功率 根据电热能量的转换原理，电加热功率P
等于油流经井筒某位置举升到井口增温所消 耗的电功率与该过程中向地层方向所损失所 的电功率之和:
P = P1 + P2
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3.电加热软件应用
以胜利孤东油田的井为例进行电加热参 数计算。可以得到功率，拐点温度，加热深 度，具体结果如下表所示。
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1：调整前
2：调整后
由上面的温度分布图可以看到，调整后井口温度比拐
点温度高一点点，比较符合要求，且功率也不浪费。
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第二口井：HLKD641X1 基础参数如下表所示：
根据井口温度可以得到所需加热功率 ：
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该井的粘温曲线图如下：
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由左图中可以得到拐 点 温 度 为 54.3℃ ， 井 口 温度比其高很多，因此 不符合工程要求，因此 要降低加热功率，避免 功率浪费，消耗能源。 经计算，把加热功率由 原 来 的 78.3kw 降 低 到 56kw,才能使井口温度稍 高于拐点温度，如下的 温度分布对比和粘度分 布对比图：
通过井筒温度场模型，计算了在电加热 下的井筒粘温分布。
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2.井筒粘温分布计算
2.1. 无电加热条件下井筒温度场分布计算 地层流体在井筒流动的过程中，如果忽略井筒 轴向导热，摩擦热损失及相变热损失。由能量 守恒得沿井深任一点处混合液体的温度：
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2.2.电加热条件下井筒温度分布计算 线性电加热属于沿程加热， 可假设线性电加
热放出的热量均匀分布于全井筒，可看作是一内 热源，考虑内热源q1条件下, 井筒流体流动的过 程的温度 (加热下起点到加热上终点）分布为：
油井热洗工艺技术特点及应用探究
油井热洗工艺技术特点及应用探究油田生产开发中，结蜡、油稠油井大部分低产低能，含水偏低。
易导致杆载荷上升，冲程损失增大，泵效降低，严重时会造成杆断、蜡卡等事故躺井。
清水热洗经常出现负压油井不返液或返不完全、导致地层污染严重，排水期延长。
针对这一状况进行分析研究，对正常生产井，采用热洗能够有效解决清水、蒸汽等热洗方式严重污染油层，洗井效率低的问题，为油井正常生产提供有利的保障。
标签：油田生产;热洗方式;工艺优化;施工应用油田开发中，结蜡、油稠油井易造成杆载荷上升，泵效降低，严重时造成杆断、蜡卡。
本文针对清水热洗不返水、易水锁的缺点进行分析研究，采用热洗、加水锁处理剂、暂堵洗井为油井正常生产提供有利的保障。
1 概况目前全厂结蜡、油稠较严重的有23口井。
因结蜡、油稠造成躺井4井次。
目前應用的清防蜡工艺技术主要有热洗、投加清蜡剂、井筒下强磁防蜡器、洗井阀等进行清防蜡。
热洗是较为常用的工艺手段，但是清水热洗后容易污染地层，排水期延长，影响产量。
2 清水热洗工艺技术弊端清水热洗要经过2-3天的排水期，影响油井的正常生产。
例如A井9月25日热洗井，水量20方，驱排剂100kg，洗前液量4.5m3、油量1.7t，洗后含水由63%上升到98%，15天后未恢复，影响油量20.8t。
3 热洗工艺优化与应用3.1热洗工艺的优化3.1.1原理。
应用GKA自动洗井装置，利用油井自身产出液，在地面通过加温后进入井筒循环洗井，减少了入井介质，可有效避免油层污染。
它的进口温度达到100℃以上，出口温度85℃以上。
3.1.2工艺优化。
为使热洗取得更好的效果，2018年在应用过程中进行了几点优化与完善：①制定合理的热洗周期。
以采油区为例，热洗周期为30天的有14口井，热洗周期为60天的有36口井，热洗周期为90天的有5口井。
平均每月热洗洗井达到34井次。
②对日产液较低的油井加入一定量的介质来保证热洗质量。
根据日产液量大小，热洗前分3个层段加入入井介质：日产液在5m3以下的加驱排剂25kg、热水4m3;日产液在5～10m3的加驱排剂25kg、热水2m3;日产液在10m3以上的加驱排剂25kg。
油井热洗节能技术分析与应用
油井热洗节能技术分析与应用摘要：油井热洗节能技术相比传统的机采技术有着诸多的优越性，本文从阐述油井热洗节能技术的应用价值和现存问题入手，对于油井热洗节能技术的实际应用进行了分析。
关键词：油井热洗；节能技术；技术应用油井热洗节能技术有着自身的特性和优越性，该技术的合理应用可以在提升热洗效果的同时合理的降低油井的载荷，因此对于促进油井生产效率的提升有着很大的助力作用。
一、油井热洗节能技术分析油井热洗节能技术是一项系统性的技术，以下从技术应用价值、技术现存问题、技术设计路线、装置外形结构等方面出发，对于油井热洗节能技术进行了分析。
1.技术应用价值油井热洗节能技术有着很高的技术应用价值。
众所周知油井热洗是采油管理中中不可或缺的重要组成部分之一。
在这一过程中油井热洗技术的应用效率将会直接的影响到油井的机采系统效率。
其次，由于热洗是保证油井正常生产的一项重要措施，并且热洗的主要目的在于有效的清除油井管、杆上结的蜡。
在这一过程中技术人员可以根据油井原油的含蜡量和含水的高低以及采出液的温度来进一步的判定油井的热洗周期。
与此同时，由于原油的含蜡量越高则热洗的周期就越短，因此这意味着工作人员为了能够确保油井热洗及时并且热洗效果好，则需要合理的降低油井载荷，最终才能够有效的达到延长油井检泵周期和节能降耗的效果，并且也能够有效的提高抽油机井的机采系统效率。
2.技术现存问题油井热洗节能技术仍旧存在着许多不容忽视的问题。
通常来说油井热洗节能技术虽然相比传统热洗方法以及得到了非常大的改进，但是在这一过程中需要注意的是，这一技术本身仍旧存在着一定程度的缺陷。
例如该技术的应用费用较高。
并且容易造成污染。
这主要是因为不同区块采出的污水只能够通过加温后给不同区块的油井热洗，在这一过程中非常容易造成油层污染，并且还存在着降低油井产能或导致油井不出油的风险。
与此同时，受到地层能量低的影响，在部分情况下还有可能造成油层污染的几率越高。
在这一过程中由于加温和路程较远及洗井准备工作时间较长的限制，从而使得热洗的温度实际上处于难以保证的状况，非常严重的影响到了洗井的整体质量。
井筒温度计算方法
常规井井筒温度场井筒内温度分布会影响钻井液性能、钻具应力、井壁稳定等，是钻井过程中需要考虑到重要因素。
常规井井筒中的微元能量平衡方程式为K i[T-(t o-m·l)]dl+(G f+G g)·g·dl-q·dl=-WdT式中,,K i为从油管中的流体至地层间单位管长的传热系数，W/（m·℃），当k为每平方米油管表面积的传热系数时，K i=kπd，W/（m·℃）；T为油管中油气混合物的温度,℃，t o为井底原始地层温度,℃，m为地温梯度,℃/m，通常m=0.03~0.035℃/m；l为从井底至井中某一深度的垂直距离；q为通过油管的石油析蜡时放出的熔解热,分摊于全井筒,作为内热源,对于含蜡很高的原油,内热源作用不应忽略,W/m，G f、G g分别为产出石油和伴生气通过油管的质量流率,kg/s；(G f+G g)g·dl为油气混合物的举升功,实际上可忽略不计；W=G f G f+G g G g为水当量，W/℃；G f、G g相应为石油和伴生气的比热,J/(kg·℃)。
1.2开式热流体正循环井筒温度场循环的热流体从油管进人井筒流向油井深处与产出原油混合,经油套环形空间返回地面。
开式热流体正循环的能量平衡方程组如下K11，k13分别为油管内外流体间、环形空间流体与地层间的传热系数,W/（m·℃）；W2为循环流体的水当量,W/℃；W为从油管引出流体的水当量,W/℃；T为循环热流体的温度,℃,θ为从油管产出的油气混合物其中包含了循环热流体的温度,℃。
1.3电加热井筒温度场的计算空心杆恒功率电加热的能量平衡方程组为Ki，kl1和kl3分别为产液与地层间、产液与油管管壁间和套管管壁与地层间的传热系数,W/（m·℃）。
2.传热模型求解2.1油管中流体至水泥环外壁的传热由传热系数和热阻定义，井筒内到水泥环外壁的总传热系数为3.计算实例4 现状目前油井的温度监测大部分依然采用红外测温仪、红外热成像仪等单点式温度传感测量仪，具体方法是在暂停油井生产的条件下将温度测量仪下入到油套环空的某一特定深度位置用来检测其温度。
油井井筒传热模型及温度计算
油井井筒传热模型及温度计算第四节油井井筒传热模型及温度计算正确计算油井井筒温度是进行油井动态分析，特别是油井结蜡预测和井筒热力分析的基础性工作之一。
本节根据能量守恒原理导出井筒传热基本方程，重点介绍Shiu & Beggs 井筒温度计算方法。
一、油井井筒传热模型将流体在井筒油管内流动考虑为稳定的一维问题，建立如图1-21所示的坐标系。
对管流dz 微元段，建立下式能量守恒方程（SI 单位制）。
sin =--dh dq vdvg dz dz dzθ (1-107)式中 h ——流体比焓；q ——流体径向热流量。
由热力学基本方程可导出流体比焓梯度。
=-f p p J dT dh dp c c dz dz dzα(1-108)式中c p ——流体的定压比热；T f ——油管内流体流动温度；αJ ——焦耳－汤姆孙系数；以上其它符号的意义同前。
考虑油套管同心，其井筒径向结构如图1-26所示。
若忽略油管内壁水膜及金属的热阻，根据复合多层圆筒壁热阻串联原理，考虑环空流体和水泥环热阻的井筒总传热系数为图1-26 井筒径向温度分布()1ln 1to wb co to r ccem r r r U h h K -??=+??+??（1-109）T e式中 r wb 、r to 、r co ——井眼半径、油、套管外半径（图1-26）；K cem ——水泥环导热系数；h r 、h c ——环空流体辐射系数、对流换热系数。
在单位井段上，产出流体从油管至井壁的热流量梯度为()2=--to to f h mr U dqT T dz W π(1-110)式中 T h ——井壁温度（图1-26）；W m ——产出流体质量流量。
应用Ramey 推荐的无因次时间函数f(t D )，上式可表示为()()2=--e h e m D K dqT T dz W f t π (1-111)式中 K e 、T e ——地层传热系数、地层初始温度；用Hasan-Kabir(1991)公式(1-112)计算f(t D )。
抽油机井热洗操作规程
抽油机井热洗操作规程1范围本标准规定了抽油机井热洗技术规程。
本标准适用于抽油机井的常规热水洗井、蒸汽洗井和化学添加剂洗井。
2定义本标准采用下列定义。
热洗向抽油机井注入热介质，将蜡熔化并随之返出地面的清蜡方法。
3抽油井热洗技术要求3.1坚持七个“不能洗”：洗井设备保证不了连续施工不能洗；供液设备保证不了连续供液不能洗；热洗液质量（热洗液量、温度、添加剂）保证不了设计要求不能洗；抽油设备保证不了洗后24小时以上连续排抽不能洗；储油罐容量保证不了容纳返排液不能洗；井口严重漏失不能洗；安全条件不具备不能洗井。
3.2把好热洗过程四个关：热洗液温度关；热洗过程中不同阶段的排量关；热洗中真实的返出温度关；热洗用液量关。
4洗井液的用量4.1热洗液的总用量为深井泵进口（筛管）以上井筒容积的2〜3倍。
4.2蒸汽洗井时，其中蒸汽用液量不得小于11〜15斥。
5热洗液的温度5.1初始热洗液量为11〜15m i时，洗井液温度控制在60〜70C5.2热洗正常后，常规热洗井、化学添加剂洗井，洗井液温度必须达到70〜90C。
5. 3热蒸汽洗井时，其中蒸气温度应控制在115〜115C。
6热洗液排量6 . 1先用低排量（小于11斥/h）,反循环打入洗井液11〜15mi o6. 2当抽油井返出液正常后，逐渐加大排量，最高控制在15用/h o7热洗操作规程7. 1热洗前，由计量站岗位工将流程倒成洗井流程。
7 . 2按安全要求摆放好泵车、罐车，连接好流程，管线试压合格。
7 . 3洗井管线带压大于套压时，缓慢打开套管闸门，按热洗液温度、排量要求进行洗井。
当用蒸汽洗井时，用液量不得小于11〜15斥，加温洗并介质需点加热炉时，必须使用自动点火装置。
7. 4热洗完后，按正常生产流程和技术要求生产。
8资料录取8. 1热洗井前和热洗结束后，测抽油机上行、下行电流。
8 . 2根据要求，分别测取热洗井前期和正常时的洗井液温度、排量、泵压、添加剂的名称、浓度、用量，并做好记录。
油田超导热洗技术的应用及效果分析
油田超导热洗技术的应用及效果分析【摘要】油井热洗清蜡是保证油井正常生产，是改善井下杆管泵工作环境的重要手段之一。
常规热洗清蜡技术存在几方面的问题：1、是常规热洗含水恢复期长，对产量影响较大。
2、是常规热洗容易污染地层。
3、常规热洗动用车辆多，笨重，成本高。
超导热洗工艺弥补了常规热洗的不足，取得了良好的效果。
【关键词】油井清蜡超导热洗效果对比1 超导热洗简介1.1 超导热洗工艺技术原理超导加热器（俗称清蜡机）是油田抽油井洗井清蜡的专用设备。
它采用超导传热技术，用油井套管气（天然气）或柴油为热源，将油井产出液（或其它井补充液或水）加热成高温蒸气（或高温液）注入套管环型空间。
使油管内的产出液温度逐渐升高，管壁结蜡自上而下逐渐融化，随产出液进入输油管（或油罐）。
内阻减小，以达到稳定、降耗、节约成本、不污染油层的目的。
本加热器可清洗日产液量0.5-60m3的抽油机井。
超导热洗可采用油井产出液自洗、补充水或其它井产出液方法洗井清蜡。
两种方式均采用低压力，低液量，慢升温的热洗工艺。
不改变油层的油、水、气流动规律，不污染油层。
油井套压≥0.2Mpa，自产气够用时，可用油井自产气为热源，油井有天然气管网，可用天然气做热源，无天然气可用柴油为热源。
1.2 超导热洗装置介绍（1）产品为移动式设备。
加热器安装在专用车上。
（2）本加热器按热源分为燃气型、燃油型、燃气燃油两用型三种。
①燃气型：洗井现场有天燃气管网（压力0.03-0.04Mpa），可配备全自动燃气燃烧器和温度自控系统。
洗井现场无天然气管网、但附近油井套压≥0.2Mpa，自产气够用时，可配备半自动燃气燃烧器和温度自控系统。
②燃油型：无天然气或天然气不够用的油井，可用柴油为热源、配备全自动柴油燃烧器和温度自控系统。
③燃气燃油两用型：在同一洗井区域内，有的井有天然气、有的井无天然气，可选择燃气燃油两用型。
配备燃气系统、燃油系统各一套。
配备温度自控系统一套，自产气够用就用自产气、自产气不够用则用柴油。
油井井筒传热模型及温度计算
第四节 油井井筒传热模型及温度计算 正确计算油井井筒温度是进行油井动态分析，特别是油井结蜡预测和井筒热力分析的基础性工作之一。
本节根据能量守恒原理导出井筒传热基本方程，重点介绍Shiu & Beggs 井筒温度计算方法。
一、油井井筒传热模型将流体在井筒油管内流动考虑为稳定的一维问题，建立如图1-21所示的坐标系。
对管流dz 微元段，建立下式能量守恒方程（SI 单位制）。
sin =--dh dq vdvg dz dz dzθ (1-107)式中 h ——流体比焓；q ——流体径向热流量。
由热力学基本方程可导出流体比焓梯度。
=-f p p J dT dh dp c c dz dz dzα(1-108)式中c p ——流体的定压比热；T f ——油管内流体流动温度；αJ ——焦耳－汤姆孙系数； 以上其它符号的意义同前。
考虑油套管同心，其井筒径向结构如图1-26所示。
若忽略油管内壁水膜及金属的热阻，根据复合多层圆筒壁热阻串联原理，考虑环空流体和水泥环热阻的井筒总传热系数为图1-26 井筒径向温度分布()1ln 1to wb co to r ccem r r r U h h K -⎡⎤=+⎢⎥+⎣⎦（1-109）T e式中 r wb 、r to 、r co ——井眼半径、油、套管外半径（图1-26）；K cem ——水泥环导热系数；h r 、h c ——环空流体辐射系数、对流换热系数。
在单位井段上，产出流体从油管至井壁的热流量梯度为()2=--to to f h mr U dqT T dz W π(1-110)式中 T h ——井壁温度（图1-26）；W m ——产出流体质量流量。
应用Ramey 推荐的无因次时间函数f(t D )，上式可表示为()()2=--e h e m D K dqT T dz W f t π (1-111)式中 K e 、T e ——地层传热系数、地层初始温度；用Hasan-Kabir(1991)公式(1-112)计算f(t D )。
油井热洗过程中温度场计算及应用
油井热洗过程中温度场计算及应用
岳丹
【期刊名称】《石油石化节能与计量》
【年(卷),期】2024(14)5
【摘要】油井热洗时的温度、排量、水量等参数要依靠操作人员的经验来控制,存在热洗效率低、热洗水量大、热水倒灌油层等问题,会影响油井产量,同时造成水资源浪费。
通过建立热洗物理模型,校正地层温度计算方法,为精准计算井下结蜡段温度奠定了基础。
建立能量守恒方程,运用迭代计算方法,获得不同热洗参数下井筒温度,结合原油熔蜡温度,得到使井内结蜡段超过熔蜡温度所需热洗排量、热洗水温度等参数。
结合热洗循环时间和排量关系,采取提高排量,缩短热洗时间的方法,对现场16口井开展热洗参数优化试验,单井热洗水量从24 m^(3)降至12 m^(3),节约了天然气89 m^(3),降低了热洗成本。
【总页数】6页(P57-61)
【作者】岳丹
【作者单位】大庆油田有限责任公司第九采油厂
【正文语种】中文
【中图分类】TE3
【相关文献】
1.实施油井热洗工艺规程提高油井热洗管理水平
2.油井热洗过程中井筒温度场研究
3.油井热洗清蜡过程中耦合温度场数学模型的建立\r及其分析解
4.利用高温低含蜡油井热洗实现高含蜡油井的清蜡防蜡
5.过渡带地区油井热洗周期及热洗方法探析
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油井热洗温度场计算及运用
油井热洗是确保油井正常生产的常用设施设备，但是在使用的过程中存在较多的应用问题，其中，影响油井热洗的重要因素是热洗介质在整个井筒内部的分布比较分散，且在具体运行的过程中洗井温度和排量参数时常设置不够合理，最终会导致洗井效果不理想。
针对以上问题文章打造油井热洗时井筒温度分布数学模型，通过整个模型的打造能够更加直接的看出热洗时的温度变化，在此基础上实现对洗井温度、洗井排量的讨论分析。
标签：油井热洗温度场;计算;应用
由于原油中含有不同程度的石蜡，较高韩玲的石蜡会影响使用的开采。
石油在不断析出的时候，其结晶就会相应的增大，最终积累到管壁上，出现结蜡现象。
我国原油包含海上油田的原油多数是由高凝结程度和高粘稠高度的原油组成。
从我国石油开采实际情况来看，蜡的沉积问题比较严重，蜡沉积问题已经成为提升采油速度和采油效率的重要影响因素，为此，在采油的过程中需要对油管结晶问题进行及时的处理。
一、影响油井热洗效果的因素分析
对于一口油井的运行发展来讲，人们关注的问题一般是油井的热洗效果是否达到理想的效果，文章着重分析产液量、热水温度、热水流量、热洗方式对油井热洗效果的影响。
第一，产液量对油井热洗效果的影响。
在常规的热洗过程中产液量对结蜡点、井口温度的影响都不够明显，而出现这种现象的原因产液量是影响油井运行的重要参数信息，在热洗操作的过程中热水的运行影响了正常生产时油套内部的压力平衡，在這样的状态下油井的泵效压力会提升，产液量不再能够满足热洗过程中油管内的流量需求。
由此可以发现，泵理论意义上的排量深刻影响油井热洗温度场的计算结果。
同时，在热洗过程中，油套环空也是充满了热水的，含水率接近百分百的比例，为此，在具体操作的时候产液量量、含水率等油井生产系数都会对结蜡点的位置产生深刻的影响。
第二，热水流量对热洗效果的影响。
在油井热洗参数分布不平衡的情况下，热水流量结蜡阶段的最低程度会从53摄氏度升高到55摄氏度。
由此可以发现，仅仅依靠提升热水流量方式来提升油井热洗效果是很难实现的。
第三，热洗方式对热洗结果的影响。
从实际操作上来看，水泥车的热洗要比混合水之后的热洗效果良好，而出现这种现象的原因是水泥车的热洗力量始终处于稳定的状态。
在一个阶段热注流量比较少的时候热水在套管中的下行时间也会延长，结蜡点在一定程度时间内会出现温度降低的效果，由此可以判定水泥车热洗分阶段的水资源掺和作业。
二、油井热洗温度场计算分析
结合大庆油田现场勘测结果和资料信息以及油井热洗工艺的应用需要，按照流体力学、热传学的基本理论和油田生产实际情况打造了油井热洗工作参数优化设计方式，并应用专业的油井热洗参数优化分析系统来对生产油井的温度分布、
油井温度、结蜡位置等开展模拟分析，并对油田热洗过程的油套温度分布和结蜡点的油套温度情况进行精准的预测分析。
（一）软件的总体功能分析
油井热洗参数模型系统包含生产油井温度分布模拟系统、油井热洗参数优化和软件系统计算分析共同组成。
第一，生产油井温度的分布模拟。
在生产油井分布模拟系统中，用户可以通过在系统中输入参数信息来把控油井的结构参数，比如油井的生产参数、动液面位置、下泵深度等。
在整个系统操作的时候会根据计算结果来向用户输出蜡点的位置、井口油温参数等，目的是帮助用户获取自己所需要的数据信息。
第二，常规性的热洗井温度模拟操作。
在常规性的热洗井温度模拟操作系统中往往会对现有的规范数据进行模拟，用户在输入油井参数数据的时候还会输入相应的热洗参数，并对常规系统操作数据进行模拟分析，在油井热洗的过程中了解油管温度场的变化，并在操作的时候绘制出油井正常状态下的温度分布曲线，将打造的曲线和热洗温度进行综合对比。
第三，油井热洗参数的优化。
在油井热洗参数的优化操作中，用户在输入油井基本数据的时候还需要输入热洗参数，比如热洗温度、热水温度、化蜡温度等。
在具体操作的时候对热洗效果进行优化，在优化的过程中确定每一次热洗操作的流量、作业时间等，从而帮助相关人员更为直观的了解结蜡点的温度和位置信息。
（二）软件的基本运行环境
第一，硬件的运行环境。
整个系统操作包含586以上的兼容机，型号为IBM 和AST，整个设备拥有足够的内存空间。
第二，软件运行环境。
运行平台包含中英文两个版本，整个系统运行需要在良好的环境下进行。
第三，系统的安装和启动。
在系统安装操作的时候需要将安装盘插入到软盘驱动器光盘中，并在桌面系统上双击“我的电脑”信息，只有双击光盘，这个时候就会看到盘上的文件，进入安装程序。
（三）系统参数计算
以5T3-28井为研究对象列表出井温模拟和不同热洗方式的温度分布情况，整个井的基础数据和水泥车热洗作业情况如表一所示。
在综合对比两个表格可以发现通过优化能够减少热水总注入量的24%比例，优化之前的前水泥车热水总量为60立方米，优化之后的热水注入总量为43.5立方米，对比前后的热水注入量减少了27%的比例。
结束语
综上所述，文章借助流体力学的理论和传热学的基本规律打造了垂直井筒流动分析模型，按照能量守恒定律打造了井筒温度场模型，在对模型参数进行计算分析之后得到以下的结论。
在热力学、传热学等理论的作用下能够打造出完善的数学物理模型，经过研究证明打造的物理模型能够精准的描绘出油井在工作中的传热规律，结合这种规律提出了生产井和热洗过程的井温分布模拟方式，提出以
热水消耗量为目标的的热洗参数优化方式，并以实例的方式对两种热洗方式进行优化，经过优化之后发现总体上减少了20%比例的热水总注入量。
最终所计算出来的模型和参数结果符合系统优化工艺要求，整个系统操作体现出比较理想的计算精度，值得在整个油井热洗温度场中的广泛应用。
参考文献：
[1]范家伟.油井热洗温度场计算及应用研究[D].大庆石油学院，2010.
[2]范家伟.油井热洗温度场计算及应用研究[D]. 2011.
[3]宋奇，杨蕾，罗江涛，等.油井热洗过程中井筒温度场研究[J].石油化工应用，2017（01）：48-53.。