可控热化学清蜡解堵技术

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4. 可控热化学清蜡解堵技术
13. 大约1小时后,温度下降到86.8度
14. 在1小时12分时,温度降到67.7度
15. 温度大约是40度时的溶液
16. 在室温时的溶液形态
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4. 可控热化学清蜡解堵技术
技术优势 ➢快速高效清除蜡沉积,每口井处理时间少于3小时; ➢化学剂用量少;2000-3000米井筒处理仅需约3-5m3清蜡 剂(2-7/8” 油管串); ➢无附加加热和相关设备要求,有效降低了处理成本; ➢避免了常规热洗和化学清蜡引起的占产,提高工艺的综 合经济效益。
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5. B27井清蜡解堵工艺设计
概况 B27井生产层段为E3d2III下、E3d2IV上,有效厚度
35m,4-1/2"优质星孔筛管砾石充填防砂,分两段防砂,Y 分管柱,该井最大井斜83.8°,泵额定排量100概况m3,泵 扬程1500m。
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5. B27井清蜡解堵工艺设计
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4. 可控热化学清蜡解堵技术
清蜡强度 ➢室内实验清蜡强度:>30g硬蜡/100g 化学剂; ➢现场应用经验: 3-25mm结蜡厚度(27/8”油管)可彻底 清除; ➢ 特殊情况1:生产油管完全封堵, 环空处理技术可以考 虑,但要求环空中不存在对热敏感的设备和设施(如电缆 等); ➢ 特殊情况2:生产油管等有较小通径,但会显著影响加 热效率时,可以考虑多次和多级处理技术; ➢ 强调: 化学剂与有机沉积物的有效接触和热量传导是 本技术应用成败的关键。
6. 大约45分钟时,温度升到65.3度
7. 温升到73度时,蜡样开始溶化
8. 温升到82度时,蜡样已完全溶化
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4. 可控热化学清蜡解堵技术
9. 大约在47分钟时,温度升到90.2度
10. 在48分51秒,温度升到峰值97.5度
11. 温度达到97.5度后,开始下降
12. 在54分时,温度下降到93.4度
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2. 油田结蜡的不利影响
•缩小管柱和管道通经 •增加维护成本 •增加处理成本(生产和炼化) •增大泵负荷,加大能耗 •降低原油产量
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3. 常用清蜡技术
3.1 化学方法
•蜡晶分散剂防蜡 •倾点改善剂防蜡 •高效溶剂清蜡 •表面活性剂防蜡 •化学涂层防蜡 •掺稀技术和轻质油回注技术
可控热化学清蜡解Βιβλιοθήκη Baidu技术
2014年1月
西安天照伟成电气有限公司
汇报提纲
1.蜡和沥青的性能 2.油田结蜡的不利影响 3.国内外常用清蜡技术 4.可控热化学清蜡解堵技术简介 5.B27井清蜡解堵工艺设计
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前言
在油气田开发过程中,随着地层温度、压力降低,含 水率上升,原油组分的不断变化,原油中的蜡和沥青等重 质组分会逐渐析出并沉积在原油流经的管道和设备上。由 此引发了诸多原油生产和运输问题,制约了有油田发效果, 降低原油开采的经济效益,严重影响油田管理水平的提高。
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前言
为了解决蜡沉积引起的问题,各国相继研究开发了大量 经济适用的清防蜡技术。采取了清防结合、以防为主的策略, 取得了较好的技术经济效果。就技术方法而言,目前主要形 成了物理清防蜡技术,化学清防蜡技术,热清蜡技术和生物 清蜡技术等系列。这些技术的合理使用已经为国内外油田解 决结蜡问题做出了突出贡献。然而,鉴于技术的针对性,经 济性,安全性,环保性等诸多考虑,清防蜡技术仍有巨大的 改进和提高空间。
可控热化学清蜡解堵技术是一种新型热化学清蜡技 术。该技术采用若干种无机化学材料反应产生高效热量, 迅速加热井筒、管道及生产设备等结蜡部位,融化并清除 结晶沉积的蜡、沥青及无机杂质等,从而达到清洁井筒和 相关生产设备设施的目的。有效延长油井免修期,提高油 气田开发的效果和综合管理水平。此项技术因具有环保、 高效、经济、快捷等优点,而获得了油田用户的好评。
可控 热化学清蜡技术充分考虑和综合了热清蜡技术和 化学清蜡技术的优点并着眼于更加安全,高效 和环保地解 决蜡的问题,而成为清防蜡技术系列的一项有力补充。
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1.蜡和沥青的性质
1.1 原油中的蜡主要是指C18-C36的饱和脂肪烃 1.2 蜡的熔点和沸点
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1.蜡和沥青的性质
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4. 可控热化学清蜡解堵技术
适用范围
➢适用于包括直井,斜井,大斜度井,水平井的各类油井 井筒清蜡; ➢适用于各类地面管线以蜡沉积为主的有机沉积物清除; ➢适用于7”以内各类管径的清蜡作业(考虑经济性); ➢适用于以杆式泵,电潜泵,管式泵和螺杆泵为主要人工 举升技术的油井清蜡; ➢适用于部分井下和地面设备的清蜡(可充分与化学剂接 触部分) ➢对不能提供液体置入条件的管串不适用。
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4. 可控热化学清蜡解堵技术
应用实例2 — B187井热化学井筒清蜡
B187井为第四系M层一口油井, 1995年11月完钻后压裂投产,完钻 井深1152米,日产液量3吨/天,含水57%。 该井投产后产量稳定,但在 例行检泵作业中发现生产油管中结蜡严重,结蜡剖面测试发现最严重结 蜡段结蜡厚度达20mm。为维护该井正常生产,多次采用了热油,热水 和有机/无机清蜡剂进行了井筒处理,并在清蜡后采用井口加药方式滴 注化学防蜡剂。同时为评价清防蜡效果, 数次在清蜡作业后起管柱测定 结蜡剖面,发现即使采用效果较好,成本较高的有机化学清蜡剂处理后, 油管中仍存在5-7mm蜡沉积物。1999年5月决定采用新型热化学清蜡技 术处理,共计注入A,B液2.5m3,关井反应后放喷,并在停喷后起管柱观察 效果,主要效果为: 1,起出油管观测认为清蜡彻底,油管内无任何有机沉积物残留; 2,投产后该井产量正常,对产量无不良影响; 3,清蜡效果优于已经成熟的常规清蜡技术; 4,由于清蜡彻底,该井的清蜡周期由措施前130天延长为300天
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4. 可控热化学清蜡解堵技术
现场施工:由溶蜡车和300水泥车同排量将预先配置的热化学清蜡剂A,B 液注入井筒,注入压力0.4Mpa, 注入排量1.5m3/min, 注入时间5分钟。 注入完成后关井30分钟后放喷。 效果: 1,现场放喷3分钟后观察到大量蜡被排出; 2, 次日完井投产后产液量达到8吨/天,含水5%。 3, 3日后产量恢复到7吨 /天,不含水; 4,7个月内 产量稳定并维持在6-7吨/天,清蜡效果明显; 5,该井清蜡周期由采用本技术前的2-3月延长为7个月; 6, 确定了以本技术为主导的延长油井免修期技术,使Y581井清蜡周期 延长至7个月。
3.2 物理、机械方法
•机械刮蜡 •磁防蜡 •Enercat •超声波防蜡 •电热管防蜡
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3. 常用清蜡技术
3.3 热清蜡
•热油洗井 •热水洗井 •地面蒸汽清洗 •SAGD和CCS技术辅助清蜡 •热化学技术
3.4 生物清防蜡技术
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4. 可控热化学清蜡解堵技术
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4. 可控热化学清蜡解堵技术
化学反应原理 (TC-A )+ (TC-B) = H2O + N2 + NaCl
• TC-A, 化学溶液A, 无机盐 • TC-B, 化学溶液B,无机盐 • 可产生约6m³氮气 • 体系温度可达到100˚C
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4. 可控热化学清蜡解堵技术
1.2 蜡的熔点和沸点
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1.蜡和沥青的性质
1.3 蜡的微观结构
1.4 蜡的粘度特性
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1.蜡和沥青的性质
1.5 沥青的化学结构 1.6 沥青的胶态分散结构
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1.蜡和沥青的性质
1.7 蜡和沥青的沉积影响因素
•压力降低,沥青的沉积加剧 •温度降低,对蜡的沉积影响更大 •含水率上升,蜡的沉积减弱 •无机杂质含量上升,蜡和沥青的沉积加剧 •管道中流速增大,沉积减弱 •蜡和沥青的沉积有明显的相互影响
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4. 可控热化学清蜡解堵技术
1. 来源于实验的视频截图。
2. TC-A、TC-B、蜡样、温度计、计时表
3. 蜡样、TC-A、TC-B开始混合
4. 大约30分钟后,温度升到49.5度
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4. 可控热化学清蜡解堵技术
5. 大约40分钟后,温度升到52.4度
延迟反应特点
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4. 可控热化学清蜡解堵技术
技术特点
➢高效热能,可在1小时内将清蜡剂体系加热到100ºC 以上; ➢反应时间可控,可有效延迟反应启动时间,便于现场操作和控制; ➢可产生惰性气体,帮助清蜡剂残液和融解蜡的返排。增强了现场操作 安全性,并有效避免储层潜在污染; ➢可与其它化学清蜡剂和溶剂共同使用,扩大了适用条件和范围; ➢优良的环保性能,化学剂及其反应产物安全环保,无毒、无味、无污 染、易处理。
生产简史
该井于2013年6月11日投产,频率37Hz,油嘴4.0mm,油压2.9MPa,套 压2.6MPa,产液量67.9m3/d,产油量66.8m3/d,含水1.6%,产气量 2.7306×104 m3/d,气油比409m3/m3,生产压差2.5MPa。
10月份以来产液量不断下降,流压不断上升,2013年10月23日计量数 据:频率46Hz,油嘴4.8mm,油压1.0MPa,套压1.4MPa,产液量39m3/d,产 油量38.8m3/d,含水0.5%,产气量1.4449×104 m3/d,气油比372m3/m3,生 产压差1.5MPa,分析原因是井筒堵塞。
该井于12月8日欠载停泵,流压不断上升,初步分析为井筒堵塞导 致。为避免烧泵,目前该井关井。
为此,作业区决定采用可控热化学技术解除井筒堵塞,以期尽快恢 复B27井的产能。
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5. B27井清蜡解堵工艺设计
工艺参➢数工设艺计类型:油井井筒清 蜡解堵 ➢挤注方式:油管正挤 ➢施工泵压:不大于 8.0MPa ➢施工排量:0.5~ 1m3/min ➢处理井段:2000米
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4. 可控热化学清蜡解堵技术
技术原理简介
可控热化学清蜡解堵剂由两种无机盐水溶液构成(A液和B液)。 在注入井筒或管道前将其快速混合,混合液在化学反应开始后将产 生大量的热,和一种惰性气体,产生的热量可以快速将A、B混合液 加热到100C以上,融化清除沉积的蜡和沥青等,而产生的气体可以 扰动融溶的有机和无机沉积物,使其与清蜡剂充分混合,同时气体 可以在施工结束后实现自排液或自举升。清蜡剂中的化学反应激发 时间可以通过配方调整来进行控制,使现场操作既安全又简便。
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5. B27井清蜡解堵工艺设计
2013年12月2日实施加热车+溶蜡剂清蜡解堵。解堵后:频率46Hz,油 嘴5.2mm,油压2.0MPa,套压1.5MPa,产液量52.4m3/d,产油量46.9m3/d, 含水10.4%,产气量1.2416×104 m3/d,气油比265m3/m3,生产压差2.6MPa
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5. B27井清蜡解堵工艺设计
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4. 可控热化学清蜡解堵技术
典型的现场作业工艺
Pump Pump
TC-A TC-B
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4. 可控热化学清蜡解堵技术
应用实例1 — Y581井热化学井筒清蜡
Y581井为志留系一口油井, 1989年7月完钻自喷投产,完钻井深 3501米,日产量31吨/天。后产量缓慢下降。1996年1月后产量大幅度下 降至11吨/天并停喷。同年6月25日进行地层有机解堵,该井恢复自喷, 初期产量为32吨/天。1997年12月停喷转抽,日产量降为7吨/天,不含水。 后发现井筒内有较结蜡严重,产量逐步下降至4.5吨/天,因此分别于 1998年4月,1998年6月,1998年9月进行了热水洗井,热油洗井和有机化 学清蜡剂清蜡作业,效果不理想,表现为清蜡周期短,措施有效期短。 判断为历次清蜡不够彻底所致。 1998年12月,决定采用热化学技术处理井筒,主要工艺参数如下: 热化学剂: 6 m3 注入工艺: 油管正挤 注入设备: 化学溶蜡车1部,300型水泥车1部,注入和放喷管线各一套
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