大排量冷洗井在三元驱的应用

摘要：分析了某三元区油井结垢成分和目前生产特点，即含聚、表、碱逐步升高，杆、管、泵结垢现象较为严重，并摸索合理的洗井方式。结合某地区作业周期短的特征，采用大排量冷洗井的方法，有效延缓了该地区电流及结垢的上升速度，延长了检泵周期。

关键词：三元区；结垢；大排量冷洗井

Abstract: the author analyzes the three yuan area a scaling composition and oil well current production characteristics, that is, including gathers, the table, alkali gradually rise, rod, tube, pump and scaling phenomenon is relatively serious, and grope for reasonable wash well way. In combination with an area of homework short cycle characteristics, with large displacement cold wash well methods, effectively delay in the current and the rise of the scale and speed, extended the pump overhaul period.

Keywords: three yuan area; Scaling; Large displacement cold wash well

中图分类号：TQ172.75 文献标识码：A 文章编号：

1 结垢原因

（1）成垢机理。采出井结垢最根本的原因是三元复合驱注入水组成复杂，在加入了碱、表面活性剂和聚合物等化学剂后，发生不同的物理、化学变化，一些离子结合后会形成在水中不溶、难溶和微溶的物质。这些成垢物质随着地层中温度、 压力、PH 值等热力学与化学条件的改变而结晶析出，形成了成分复杂的三元复合驱垢。结垢过程可用下式表示：三元注入体系对地层溶蚀产生离子交换－采出液中成垢离子过饱和－结晶析出－晶核沉降－晶体生长－成垢。结垢初期主要是以碳酸盐为主，结垢中期主要以硅酸盐为主。根据以往理论经验判别标准见表1。根据表1见垢井采出液离子变化特征，确定PH ³8.8、CO32-＞900mg/L、HCO3-/CO32－

表1 三元复合驱见碳酸盐垢结垢判断标准

项目 未结垢阶段 临界区 结垢阶段

CO32-(mg/L) 900

HCO3-/CO32- >6 5-6

Ca2+(mg/L) >40 30-40

PH值 8.8

（2）原因分析。通过对比某区三元作业井的采出液化验数据、电流、载荷等变化情况，发现当PH上升到8.3时，出现明显结垢特征，电流明显波动，螺杆泵井电流波动幅度超过4A，抽油机井平衡率下降5个百分点以上，交变载荷增大，生产井光杆结垢影响密封性，部份井当PH上升到8.5时，已发生因结垢造成卡泵或断脱的故障，见表2。因此对于某区三元采出井当PH ³ 8.3时就已经进入结垢阶段。

表2不同作业井生产数据对比表

（3）结垢特点。对比某队由于结垢而作业的抽油机井，见表3。结垢后产液量平均下降2.57t，沉没度上升37.91m，上电流上升10A，上载荷上升3.54KN。由表3可知，抽油机井结垢后生产中表现为产量下降，沉没度有所上升，电流上升，载荷增大。从结垢特征上看，管柱下部结垢厚，颜色深，上部结垢薄。杆管结蜡部位结垢少或不见垢，从垢样外观看，垢质多为灰白色，垢质疏松极，易造成停机卡泵，抽吸卡泵和热洗卡泵。

表3结垢前后抽油机对比表

某队作业后见垢的螺杆泵井，见表4。见垢前后对比产量下降14.13t，电流上升了4A，沉没度上升了100.91m。由于螺杆泵井定转子表面结垢，增大了过盈量，导致摩擦表面粗糙、扭矩增加，易断杆。数据上表现为产量下降，沉没度有所上升，运行电流（扭矩）增大，电流波动频繁。

表4结垢前后螺杆泵对比表

针对上述生产中的实际情况我们应及时分析采出井的结垢特点，采取相应的洗井的方法清除井内垢对正常生产的影响。

2现场试验

（1）正常高温热洗洗井。对抽油机N1井进行高温热洗洗井，该井PH值11.8，资料上反映：电流从正常的103A/85A上升到114A/91A，从历次作业取出管杆有结垢表征分析判断该井井下以结垢。2010年7月2日洗井，洗入2车水，洗后电流下降到109A/87A，启抽运行正常，仅仅过了1天后该井电流上升到113A/90A，持续效果仅1天，2010年7月14日该井卡泵，证明了高温水洗无效，加速了垢质形成。

（2）大排量常温水洗井。对螺杆泵N4井进行大排量常温水洗井，该井PH值8.5，资料上反映：电流波动范围43A到49A。地面上反映该井频繁偷停一周2次，经常皮带断。该井由于2010年2月26日洗井至今未洗过井因此2010年7月12日首先对该井进行常规的高温热洗，洗井后该井电流下降到40A，但仅仅持续了4天就恢复到46A，洗井后第8天开始又出现频繁偷停和断皮带现象。2009年7月30日对该井使用大排量常温水水洗试验，洗井后该井电流下降到40A，且20天内维持在40A至42A之间，期间没有发生过偷停和断皮带现象。洗井前后对比电流下降6A，且保持稳定，证明大排量常温水水洗有效。

3见垢采出井洗井时机

由于三元区井作业频繁，采出井见垢后，抽油机井平均检泵周期由见垢前的372天缩短为181天重复见垢井更少只有52天，螺杆泵平均检泵周期只有241天。三元区采出井一般呈现出产量高（平均日产液量在80t），出油温度高特点（平均计量间单井回油温度在36℃以上），在作业后2个月内，出现蜡的几率相对较低，如果采用一般清蜡的高温热洗方法会加速垢质的形成，因此可以在作业后2个月内采用大排量常温水进行洗井减缓井内垢对杆、管、泵的影响。对于近2个月未作业的井，应首先采取一般的热洗方法，清除蜡对采出井的影响，然后根据近期的数据确定该井是否进行大排量常温水洗井。对于见垢井建议当两个月PH³8.5时，并且上载荷上升10%，交变载荷上升20%，上电流上升8-10A（螺杆泵电流上升到正常的1.2倍或过流），或出现不同步现象时，应及时采取大排量常温水洗井，建议见垢井冷洗周期不超过3个月。

4现场应用

针对电流、载荷上升，我们对每口井进行分析，确定哪些井存在结垢现象，进行大排量常温水洗井。见作业后以见垢抽油机和螺杆泵冷洗前后对比分别为表5和表6。

表5三元区抽油机常温水洗井效果统计表

表6三元区螺杆泵常温水洗井效果统计表

对比表明，抽油机洗井前后平均上电流下降5A，下电流下降8A，上载荷下降2.01KN，下载荷下降了0.05KN，螺杆泵平均电流下降了5A。在试验中我们特意在7月和9月份洗了同一口抽油机，该井9月份洗井后电流明显下降，基本已经恢复到7月份水平，说明了大排量常温水洗井对于除垢有一定的效果。

5几点认识

（1）目前某三元复合区垢成分主要是碳酸盐垢为主，定时用大排量常温水洗井的方法可以有效减缓电流及结垢的上升速度，有效延长检泵周期，有一定的经济价值，但是当较坚硬的硅酸盐垢形成后，其附着在杆管上大排量常温水洗井难以清除，洗井就可能无效。因此判断目前结垢时期应用大排量常温水洗井十分重要。

（2）采油井结垢时会出现电流上升，载荷增大的特征，我们应该根据PH值、电流、载荷和以往检泵见垢井总结出来的经验来判断结垢情况，抓住能否采用大排量常温水洗井的时机。

（3）根据现场洗井试验结果表明大排量常温水洗井后抽油机和螺杆泵的电流都有明显下降，对于除垢有一定的效果，但是并不能完全清除，只能在一定程度上缓解垢的影响，还需要采用化学加药方法和其他方法进行防垢，延缓结垢周期。

参考文献：

[1] 路遥，陈立滇.油田水结垢问题[J].油田化学，1995，12（3）：282.

[2] 王贤君，谢朝阳，王庆国.三元复合驱采油井结垢物质组成分析研究[J].油田化学，2003，20（4）：307-330.

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