水泥车热洗与掺水热洗两种热洗方式的优选

颜井波（大庆油田有限责任公司第五采油厂）

水泥车热洗与掺水热洗两种热洗方式的优选

颜井波（大庆油田有限责任公司第五采油厂）

抽油机井在连续作业过程中会出现结蜡现象，目前热洗清蜡技术成为维持抽油机井正常生产的必要手段。A区块采出井可以采用水泥车洗井和掺水洗井两种热洗方式，以经济效益为指导，优选更加合理标准的操作方式，通过对两种热洗方式进行对比，制定评价方案，利用统计和运算确定评价需要的参数，并模拟计算在不同油价下两种热洗方式的经济效益，为日常生产中热洗方式的选择提供参考。

水泥车洗井；掺水洗井；经济效益

A区块目前采出井热洗方式主要有掺水热洗和水泥车热洗两种，其中掺水热洗是指通过加热炉对掺水加热，通过掺水泵提供能量，利用掺水管线传递，及自带流程控制洗井液进入套管完成热洗；水泥车热洗指通过罐车拉水，利用水泥泵车将洗井液注入套管完成热洗[1-2]。

1 两种热洗方式现场应用情况对比

1.1 现场适应性对比

与水泥车洗井只涉及水泥泵车和罐车2台设备相比，整个掺水热洗过程中涉及加热炉、掺水泵、掺水管线、掺水流程闸门等多个设备，在实际生产中，掺水热洗设备中的各种流程闸门的维修次数要远大于水泥车洗井设备的工作量[3]。掺水热洗涉及设备较水泥车洗井故障率高。

1.2 洗井效果对比

通过A区块生产井的热洗周期进行统计，水泥车洗井平均热洗周期为117天，掺水洗井平均热洗周期为109天，水泥车洗井的热洗周期要长于掺水热洗周期7天，说明水泥车洗井的热洗效果较好。分析原因：一是水泥车洗井能够提供更高的洗井液温度，保证热洗效果，掺水热洗井口实际热洗温度为70℃；水泥车洗井可保证洗井温度在80℃以上；二是水泥车洗井压力可以根据实际需要控制，保证了热洗排量需要，掺水热洗井口实际的热洗压力在2MPa以下，水泥车洗井热洗压力平均为6MPa，对结蜡较严重的井，压力可提至10MPa甚至更高。

1.3 对产油量的影响

在热洗过程中，洗井液在灌满油套环形空间后，在泵不断的将洗井液排进去的情况下，洗井液一部分在泵的抽吸作用下被举升至地面，一部分在油套环形空间高压下进入地层[4]。在热洗后，洗井液全部采出后抽油机的生产指标才能恢复正常，即热洗时用的洗井液越多，日产液量的恢复时间越长，由于掺水热洗的用水量要远大于水泥车洗井的用水量，所以掺水洗井单井产量恢复较慢[5]。

2 成本因素

两种热洗方式的操作成本费用包括设备成本、人工成本、用电成本、用气成本、燃料油成本，同时由于两种方式影响油量有差别，会造成总体效益变化[6]。

1）设备成本。通过统计全矿1085口掺水热洗油井配套热洗设备总数，根据设备能力，折算出将所有掺水洗井的井改为水泥车洗井后的设备数量，结合设备原值、使用寿命、维修保养费用及次数计算出两种不同热洗方式的年设备使用成本，具体计算方法为

式中：A——年设备成本，元；

B——设备数量，台；

C——年设备折旧，元；

D——年设备维修保养费，元；

D1——设备维修、保养次数；

D2——设备维修、保养费用，元；

C1——设备原值，元；

C2——设备使用寿命，年。

2）人工成本。根据掺水热洗井次与单井用时，结合热洗工人全年工时，计算出掺水洗井用工人数；根据折算后水泥车洗井的设备总数，结合生产实际计算出改为水泥车洗井用工人数，通过热洗工年均工资，计算出两种不同热洗方式的年人工成本，具体计算方法为

式中：E——年掺水洗井人工成本，元；

E1——热洗井次；

E2——单井热洗时间，h；

E3——日工作时间，h；

E4——年工作日，d；

G——年水泥车洗井人工成本，元；

G1——实际需求人数；

G2——年均工资，元。

3）用电成本。根据折算后两种不同热洗方式的热洗水量和热洗井次，结合热洗电动机单耗计算年耗电量，通过电价计算出两种不同热洗方式年用电成本，具体计算方法为

式中：F——年用电成本，元；

F1——热洗水量，m3；

F2——热洗单耗，kWh/m3；

F3——电价，元。

4）用气成本。根据折算后两种不同热洗方式的热洗水量和热洗井次，结合热洗液升温值计算年耗气量，通过天然气价格计算出两种不同热洗方式年用气成本，具体计算方法为

式中：K——年用气成本，元；

K1——热洗液升温值，℃；

K2——天然气价格，元。

5）燃料油成本。根据折算后的水泥车洗井的热洗井次及单井燃料油消耗，计算出年消耗燃料油数量，通过燃料油价格计算出水泥车洗井的燃料油成本，具体计算方法为

式中：L——年燃料油成本，元；

L1——单井耗油，kg；

L2——燃料油价格，元/L。

6）影响油量。根据折算后两种不同热洗方式的热洗井次，结合平均单井日产油量及对应的扣产天数，计算出影响油量，通过原油价格，计算出两种不同热洗方式对效益的影响，具体计算方法为

式中：M——年影响油量，t；

M1——平均单井日产油量，t；

M2——扣产天数，t；

N——年影响效益，元；

N1——原油吨价，元/t。

3 热洗井次及设备能力核算

通过各部分成本的计算方法，将评价所需要的参数分为三类，一是调查类参数，指需要调查统计就可以确定的参数；二是计算类参数，指需要根据生产情况通过计算才能确定的参数；三是变量参数，指时刻变化的参数，具体分类如下。

3.1 热洗井次

一年定为365天，根据热洗周期及热洗井数，就可计算全年热洗井次，具体计算方法为

式中：P1——热洗周期，d；

P2——热洗井数。

3.2 折算水泥车洗井应用设备数量

1085口掺水洗井，假设全部改为水泥车洗井，年用水量为热洗井次与单井用水量的乘积，按每台加热炉能力为日加热500m3热水，效率为60%，全年工作250天计算为

式中：S——加热炉数量，台；

S1——平均单井用水量，m3；

η——加热炉效率，%；

S2——加热炉能力，m3。

每台加热炉配1个加水泵，1台电动机，1个缓冲水罐，即加水泵、加水电动机、缓冲水罐数量等于加热炉数量[7]。按全年出勤200天，每日洗2口井计算，需要水泥车数量为

式中：T——水泥车数量；

T1——罐车数量。

3.3 模拟运行

通过对操作成本、效益核算中数据的确定，对全矿1085口掺水洗井的井进行模拟计算，假设变量参数中电价为0.67元/kWh，天然气价格为0.3元/m3，燃料油价格为5.53元/L，热洗周期水泥车洗井较掺水洗井延长5天，水泥车洗井扣产1.5天，掺水洗井扣产1.8天，得到效益测算参数（表1）。

表1 掺水热洗、水泥车热洗年经济测算对比

从模拟结果来看，水泥车热洗后效益受到原油价格和热洗质量提升情况双重影响，原油价格越高效益越好，热洗效果越好、热洗周期延长越长，经济效益越好。

4 结论

1）从计算过程来看，因受到电价、天然气价格、燃料油价格、原油价格、热洗周期延长天数、扣产天数等参数变化的影响，掺水热洗和水泥车热洗两种热洗方式的费用和效益也会发生改变，两种热洗方式的经济平衡点就会发生变化。

2）在相同热洗周期，相同扣产天数下，掺水热洗的经济效益要好于水泥车热洗。

3）水泥车洗井较掺水洗井对热洗效果好，对油量的影响小，水泥车洗井的经济效益主要依靠延长热洗周期及减少热洗影响的油量，即热洗周期延长时间越长，原油价格越高，水泥车洗井的效益越好。

4）对比操作成本和原油损耗，水泥车热洗效益更好。

[1]朱枫.降低油井掺水量措施效果分析[J].石油石化节能，2016（4）：48-50.

[2]刘霞.油田输油系统节能降耗措施[J].石油石化节能，2012，2（6）：34-36.

[3]王忠滨.孤岛油田稠油井动态“一井一策”管理技术[J].内蒙古石油化工，2012（5）：101-102.

[4]吴彬.确定合理热洗周期与热洗参数的方法[J].内蒙古石油化工，2013（1）：61-62.

[5]林雅辉.抽油机井热洗周期计算方法的探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2012（4）：148.

[6]王建春.抽油机井热洗清蜡效果分析与研究[J].化工管理，2015（7）：75.

[7]杨洪友.浅析热洗对油井清蜡作用[J].科技咨询，2010（34）：38.

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.09.013

颜井波，2010年毕业于东北石油大学（石油工程专业），从事生产运行管理工作，E-mail：shyongping@petrochina.com.cn，地址：黑龙江省大庆市第五采油厂，163513。

2017-02-25

（编辑杜丽华）