延长移动洗井设备冲洗电泵井地面管线周期探讨

（大庆油田第三采油厂第五作业区，黑龙江  大庆  163113）

摘  要：电泵井地面管线压力上升快，频繁需要移动洗井设备冲洗地面管线给一线采油队日常生产带来极大困扰，冬季尤为如此。移动洗井设备大量使用会过多占用人力资源，同时也造成有限的移动洗井设备资源更加紧缺。但是随着地面管线压力高，如果设备冲洗不及时容易造成电泵井地面管线冻堵，管线冻堵带来后续的诸如地面管线解堵甚至管线跨接，以及管线跨接之后随之而来的掺水管理、量油等一系列问题。

关键词：地面管线；移动洗井设备；管线冻堵；管线跨接

某作业区某队目前拥有21口电泵井，正常运行17口。常年需要移动洗井设备冲地面管线有6口井夏季情况稍好，冬季个别单井管线冲洗频繁程度达到2次/月，我队平均每月使用移动洗井设备冲洗电泵井冲地面管线次数达到8-14次，冲洗次数频繁工作量大，员工劳动强度高。为减少过度占用有限的移动洗井设备资源，减轻员工劳动强度，我队在使用移动洗井设备冲洗电泵井地面管线方面进行了实践摸索。

1 影响地面管线压力因素分析

1.1 日产液量因素

流量是指流体在单位时间内通过某一横截面积的体积或重量。

在相同时间内通过总量越高需要施加驱动液体流动的压力则越大，因此日产液量的高低对地面管线压力有着直接的、明显的影响。

1.2 含水率因素

含水率的高低直接影响管道中油水混合液的浓稠度，从而影响液体在管道中的流动性。含水率越低则油水混合液在管道中的流动性越差，管道压力越高；反之含水率高则流动性越高，管道压力越低。

1.3 采出液浓度因素

采出液浓度对管道压力高低的影响与含水率类似。

1.4 单井管线长度因素

油水混合液在管道中流经管道越长，液体与管道的摩擦力越大，在同一时间段内通过单位体积的液体需要施加的压力越高。

2 地面管道有效孔径变细原因分析

对比频繁冲管线的电泵井各项数据（日产液量、日产油、含水率、管道长度及管线管径、产液粘度），并从中找出频繁冲洗管线的主要影响因素。油井地面管线压力升高导致掺水困难，其根本的原因是产液量在基本保持不变的情况下地面输油管线内部有效通过孔径的变细。经分析管道有效通过孔径变细最主要因素有两点：结蜡和结垢。

表1  单井各因素与地面管线冲洗周期关系统计表

2.1 管线结垢

由于6口井的掺水都是来自50#转油站，管线材质均为金属，在排除相同因素的前提下，本文主要着眼于分析各井的不同因素从中找出影响管线结垢的关键因素。单井管线投产年限、管径、采出液浓度等因素对管线结垢进行分析。         2.2 管线结蜡

所谓管线结蜡是指：在原油生产过程中，由于温度压力的降低以及轻烃逸出，导致原本溶解在原油中的蜡以晶体形式析出并吸附在管壁上。

3 移动洗井设备冲洗地面管线试验及效果分析

3.1 移动洗井设备冲洗地面管线试验

在试验之前需选定一个合适的回压值作为冲洗管线临界值，不能过高也不能太低，因为临界值选的过低会造成移动洗井设备的浪费，过高则容易发生地面管线堵井。通过在现场安装压力表，在移动洗井设备冲洗管线后对每口井的回压变化进行不间断连续性监控。当管线回压达到1.5Mpa后，压力将会随着时间的延长而迅速升高，我队转油站各计量间掺水压力常年保持在1.2-1.6Mpa范围内，如果发现和处理不及时极有可能造成地面回油线孔径急剧减小甚至不通，回油管线出现堵死的情况；掺水管线由于压力低于回油管线压力，冬季极易发生单井掺水管线冻堵，因此我们确定将1.5Mpa作为冲洗管线临界值。

表2 单井管线回压监控表

图1  地面管线回压与时间关系图

由于条件限制，只能在6口频繁冲洗管线的井中挑选出一口典型井进行试验分析。2井隶属转油站1号计量间，该计量间掺水压力常年保持在1.3-1.6Mpa之间，该井距离计量间管线最近90m，日产液量最高，冲洗次数最频繁，以此为例作为试验井最能说明问题。

实验一：用站上热洗泵冲洗地面管线（停机状态）。冲洗前地面管线压力1.5Mpa，冲洗时间4小时，效果冲洗后地面管线压力较冲洗前降低1.1Mpa，计量间回油温度75度左右，冲洗后维持正常掺水3天；试验二：正常高温车冲洗地面管线（停机状态）。档位5档，最高冲洗压力1.5Mpa，洗后压力0.5Mpa，冲洗时长30min，排量15m3，水罐温度73度，计量间回油温度71度，冲洗后维持正常掺水状态15天

3.2试验效果分析

表3 实验效果统计表

从以上实验效果统计表中得出：试验六在设备冲洗管线后放大单井掺水量的办法可以有效的减缓地面管道压力上升速度从而延长管线冲洗周期。通过进一步的研究分析表明，加大单井掺水量延缓管道压力上升速度的根本原因是：通过放大掺水量提高了地面管道油水混合液的温度，从而有效的降低油水混合液在地面管线的运输过程中蜡质析出。在现有设备条件下，除了保障掺水质量以外

4 结论

（1）移动洗井设备冲洗地面管线之后，在保证掺水系统压力不受影响的范围内，加大单井地面管线的掺水量提高回油温度是延缓管道结蜡的有效方法；

（2）管线压力在达到1.2Mpa之后，管线结蜡速度加快，导致管线压力会迅速上升，因此在管线压力达到1.2Mpa之后要及时使用设备冲洗管线，防止出现管道结蜡严重导致管线压力急剧升高，出现堵井甚至电泵井机组烧损的严重后果；

（3）通过使用清防蜡剂冲洗地面管线的实验表明：相对于正常洗井时间而言，由于在管线内滞留时间短，对管线清蜡效果不明显；

（4）通过对日产液量、日产油、含水率、管线长度及管线管径、产液粘度多种因素与冲洗地面管线周期进行详细的对比分析结果表明：产液量对地面管线压力的影响最为明显。

参考文献：

[1] 陈涛平，胡靖邦．.石油工程［M］．北京：石油工业出版社，2000:445-448.

[2] 邹艳霞.采油工艺技术[M].北京：石油工业出版社，2006:229-230.

[3] 张琪.采油工程原理与设计[M].北京：石油工业出版社，2001:349-350.

[4] 陈大钧.油气田应用化学[M].北京：石油工业出版社，2006:310-311.

[5] 范洪富.石油工程化学[M].成都：成都科技大学出版社，1997:101-102.

[6] 魏继德，师国臣，于波.螺杆泵抽油杆柱负载扭矩计算[J].石油机械，1995,23(9):38~43.

作者简介：鞠鑫烨（1982.3-），男，2009年毕业东北石油大学石油工程专业。现任大庆采油三厂第五作业区注采504班维修工，采油高级技师。