含蜡油井内部温度场的数值模拟分析

对于含蜡油井,控制油井出口温度是防止管壁结蜡,提高油井开采效率的有效措施之一.为了研究涂层在油井保温防蜡方面的作用,需要对井筒内部温度场进行模拟计算,以获得保温涂层所需的导热系数和涂覆厚度.基于油管材质、内外径、热膨胀系数、导热系数、原油流速和对流换热系数等,利用Landmark软件对油管内流动温度场进行计算,获得保温涂层的最佳涂覆位置.结合涂层保温效果模拟数据,优化保温涂层导热性能、厚度和最佳涂覆长度,最终实现油管出口温度大于结蜡凝固点温度,大大提高了原油的传输效率.     

高凝油井筒温度分布的影响因素

井筒温度分布是高凝油冷采工艺可行性研究的一个重要参数。运用传热学和两相流的基础理论,根据能量守恒定律建立了高凝油常规冷采时的井筒温度分布模型,研究了产液量、含水率、隔热油管导热系数、隔热油管下深以及动液面位置对井筒温度分布的影响。结果表明,产液量、隔热油管导热系数、隔热油管下深以及动液面位置对井筒温度分布的影响较大,而原油的含水率对井筒的温度分布基本无影响。     

保温油管海洋采油井筒温度压力计算耦合模型

生产管柱上部采用真空隔热保温油管是海洋油井提高产液温度,防止油井结蜡的有效手段,科学设计保温油管的合理下深则需要准确预测海洋采油井筒温度剖面。将产液视作气液两相流,分别建立了质量守恒、动量守恒和能量守恒模型,模型中考虑了温度和压力对原油、天然气和地层水热物理性质的影响,井斜角对换热和压力降的影响,以及电潜泵机械能损失引起的热源。采用交错网格和全隐式有限体积法离散技术,建立了适合于海洋生产井筒温度场和压力场耦合求解的数值方法,保证了模型求解的稳定和收敛。利用所建立的模型对1口海洋油井进行了井筒温度分析和保温油管下深设计,结果表明,模型预测精度高（相对误差为0.46%）,设计保温油管下深能有效地提高油流温度,避免油井结蜡。     

基于热力学模型的油井井筒析蜡规律

含蜡原油的开采通常受井筒结蜡问题的影响,预测生产过程中井筒析蜡深度和析蜡量对油井清防蜡作业具有重要意义。基于预测蜡析出的热力学模型,结合井筒多相流理论,提出了井筒析蜡量的计算方法。结果表明,井筒析蜡量分布受油井产量、原油含蜡率、含水率和油管内径等因素的综合影响。产量和含蜡率的增大使井筒析蜡量增加,但高产量条件下受井筒温度增加的影响,析蜡区域显著减小;油管内径对井筒析蜡的影响较小;油井进入中后期高含水阶段时,析蜡量明显降低。在实际生产过程中,可以通过调整油井生产参数减少井筒中的析蜡问题。该方法可为高含蜡油井的清防蜡作业提供理论依据,实现高含蜡原油的正常开采。     

双空心杆内循环热采技术应用

针对采油三厂部分油井含蜡量高、黏度高,油井生产困难,维护难度大的问题引进双空心杆内循环热采技术,热载体纯净水加热后从双空心杆内管进入外管返回,达到提高油管内原油温度,防止油管内壁结蜡,降低原油黏度,改变流动性的目的.可利用油井伴热水、套管气、太阳能等多种热源,对双空心杆热载体加热,在密闭的系统实现井筒升温清防蜡及降黏作用,保证油井的正常生产,对类似油井的开采具有借鉴意义.     

双空心杆循环伴热技术在超稠油井上的应用

针对油田部分油井含蜡量高、黏度高及油井生产困难、维护难度大等问题,提出采用双空心杆内循环伴热降黏热采技术。通过利用地面天然气加热装置对双空心杆热载体加热(热载体软化水加热)后,将热载体从双空心杆内管进入外管返回,达到提高油管内原油温度,防止油管内壁结蜡,降低原油黏度,改变流动性的目的,在密闭的系统中实现井筒升温清防蜡及降黏作用,保证油井的正常生产。实践证明,应用效果良好。     

油井结蜡点位置预测及结蜡规律讨论

油井热洗是油井清防蜡的有效措施之一,油井的结蜡规律和井筒结蜡点是油井热洗过程中工艺参数优化设计的重要依据,然而,不同油藏埋藏深度、产液量、含水率的采油井,均具有不同的结蜡规律及井筒结蜡点。因此,若要取得较好的清蜡效果,必须明确油井结蜡点的位置及其结蜡规律。本文根据能量守恒定律及传热学原理,分别建立了油井正常生产过程中温度场分布的数学模型,结合原油析蜡温度,对油井结蜡点位置进行了预判,并对其分布规律进行了分析讨论,进而为油井洗井工艺参数优化提供一定的理论依据。     

海上采油井筒温度计算及隔热管柱优化设计

基于海上水平井稠油开采物理模型,考虑空气、海水及地层温度场沿垂深方向线性变化,依据能量守恒定理和传热学原理建立了井筒温度计算数学模型,以井底油温作为方程初值条件,采用四阶龙格-库塔法进行数值求解,对某海上3口油井进行了计算,计算结果与实测数据非常接近,验证了模型和解法的准确性。分析了油井产量、含水体积分数、油管导热系数和下入深度等参数对井口油温的影响。以隔热油管下入深度最低为目标,以产液温度不低于防蜡温度为约束条件,建立了隔热管柱优化设计模型,并引入试射法对优化模型进行求解,结果表明模型预测精度较高。设计隔热油管下深能在用料最省的前提下提高油流温度,避免井筒结蜡,这对原油经济开采具有重要指导意义。     

双空心杆闭式循环加热工艺

双空心杆闭式循环系统是为解决稠油及高凝油的井筒加热问题而设计的井筒加热系统,它由内、外两层空心杆组成,在内、外空心杆之间形成液流通道,靠液流的热能加热外空心杆,由外空心杆加热油井产液.通过该装置在稠油及高凝油井上的推广应用,有效解决了高凝油井井筒易结蜡及稠油井产液黏度较高的问题,应用后见到较好效果并延长了油井免修期.     

高凝油井水力泵排液参数分析及优化

高凝油井在常规试油过程中,原油易结蜡且流动困难,无法达到试油求产目的。利用Wellflo软件模拟分析注入流体温度、下泵深度、泵压及泵入量的变化对井筒温度分布的影响,优选水力泵排液的施工参数,配合地面流程加热及保温技术,完成了大庆油田AA区块A1井等3井次的试油测试,施工中动力液采用温度70℃的热水,井口温度及日产油量平稳,落实了储层的液性和产能。现场应用表明,高凝油井水力泵排液参数分析及优化可减少工具起下次数,防止井筒发生析蜡凝固,降低能耗损失,为高凝油井试油及求产提供了借鉴。     

油管加热采油工艺技术

方法 利用油管和套管作为发热体直接加热油管的原油，目的 提高井筒内原油的温度，增加原油的流动性，结果 该项工艺在胜利油区高凝油井及高含蜡井应用后，要明显提高井筒原油温度，增加原油流动性，在不采取其它工艺条件下可保证油井的正常生产，结论 油管加热采油技术工艺简单，现场施工方便，造价低廉，加热效果明显，是开采中低粘度稠油油藏，高凝油油藏及高含蜡油藏的一种为较理想和经济的方法。     

高凝油油藏定点测压井不停抽压力加密监测方法探讨

方法　根据达西定律 ,从高凝油油藏的矿场生产特点出发 ,首先建立油井生产压差与井筒产液量之间的数学关系模型 ,进而通过历史拟合方法 ,建立地层压力与井筒产液量和井底流压之间的定量关系式。目的　在不停抽情况下 ,根据高凝油油井地面生产资料随时定量分析地层压力变化情况 ,既起到加密求取地层压力资料作用 ,又不因长时间停井结蜡而影响产量。结果　以国内H油区S高凝油油田B单元 8口井共 49个测压点不停抽压力加密监测方法计算 ,其结果比较切合实际 ,平均相对误差仅 1 6 7% ,可以作为重点变化单元动态分析的定点测压的辅助手段。结论　定点测压井不停抽压力加密监测方法适用于高凝油油藏 ,并可作为一种油藏动态分析中压力变化趋势预测的重要辅助手段 ,在油田矿场单元动态分析及动态调配方面具有一定的参考价值。     

海上井筒电加热清防蜡工艺研究

渤海油田很多油气井都存在井筒结蜡导致井筒堵塞、油井产量降低甚至停产的问题,针对海上油气井进行快速清防蜡和长期低成本高效清蜡的要求,本文从海上油井工程施工和电加热工艺参数优化两个方面开展研究,优选了电加热方式和设备,设计了适用于海上油井的井筒电加热管柱结构,同时结合稳态传热分析了不同举升方式下井筒电加热工艺参数计算模型,从而得出适合于海上油田的井筒电加热清防蜡工艺。     

The Effect of Commercial Additives as Pour Point Depressants for Fuel Oils

When the crude oil temperature goes below the pour point value wax crystals will come out of solution and tend to plug lines and filters. Additionally, the wax deposited in tanks decreases the storage capacity. In general, wax deposition can cause problems in production, storage, transportation, and consumption. Pretreatment of the crude oil with flow improver or pour point depressants has received the greatest acceptance due to its simplicity and economy. Four commercial additives were evaluated as pour point depressant for fuel oils. The structures of the commercial additives were confirmed by FTIR spectra. The results indicate that the n-alkanes carbon distributions display an obvious normal distribution in fuel oils. The distributions of high carbon n-alkanes are all broad so that wax crystals not precipitate in fuel oil at low temperatures is good. These commercial additives were tested as pour point depressants for fuel oil. The obtained data revealed that the prepared compounds depress the pour point of the fuel oil successfully. Comparison of structures of wax crystals in untreated and treated fuel oil was also done by photomicrographic analysis.     

高凝油井筒温度场计算及流态转变分析

高凝油含蜡量高,凝固点高,在沿井筒向上流动的过程中,当油流温度低于所含蜡的初始结晶温度时,蜡容易析出并聚集,使原油逐渐失去流动性,最终阻塞管线,严重影响开采效果。为解 决这一问题,根据传热学基本原理,建立了适合高凝油井的井筒温度场数学模型,通过实验得到了高凝油的黏温曲线,进而对潍北油田的高凝油井筒温度场及流态转变进行了研究,指出了解决该油田油 井结蜡问题的途径,对实现高凝油的正常生产具有一定的指导意义。     

Transportation technology with pour point depressant and wax deposition in a crude oil pipeline

The authors systematically studied transportation technology with pour point depressant and wax deposition in an industrial crude oil pipeline. Experiment results manifest that beneficiated oil acquires obvious modification effect and the reheating temperature of intermediate heat stations should be above 55°C to avoid effect deterioration. Heating schemes are made with lower heating temperature and wider output range. Moreover, an applicable wax deposition model is established to predict wax deposition distribution along the pipeline under various operating conditions. Wax deposition rate varies severely along the pipeline and it is necessary to consider its non-uniformity in production.     

同轴式双空心抽油杆下入深度设计方法

同轴式双空心抽油杆加热系统可有效解决高凝油井井筒易结蜡、稠油井产液黏度较高的问题,但考虑油井生产效率、开采成本及综合的经济效益,需要计算出最佳的抽油杆下入深度。以井口出油温度最优为目标,同轴式双空心抽油杆下入深度、循环水进口温度为约束条件,建立了井口出油温度C计算模型。利用该模型进行求解时,先用迭代法进行同轴式双空心抽油杆下入深度优化,然后在优化结果基础上进行抽油机载荷校核。建立的井口出油温度计算模型及同轴式双空心抽油杆下入深度确定方法,在现场13口油井进行了应用。结果表明,该方法避免了以前设计人员凭经验确定抽油杆下深的弊端,可靠性更高,且有效时率平均提高14.1百分点,既满足了生产需要又节省了油井开发成本。      

热洗井空心抽油杆下入深度的计算模型

空心抽油杆应用于油井热洗工艺,可有效解决高含蜡油井定期清蜡问题,克服了常规热洗对油层的污染和产量恢复期长的弊端。但是,通常在确定它的下入深度时只考虑了原油的析蜡点,而忽视了井筒温度场和井下单流阀开启压力的影响。以井筒长度微元为单位,依据井筒能量平衡方程建立了井筒流动与传热数学模型,计算出热洗溶蜡拐点温度,确定空心抽油杆下入深度。然后,考虑热洗泵车施加的开启压力,进行了空心抽油杆的轴向应力校核。现场50余口油井应用表明,建立的模型可靠性高,平均节省空心抽油杆120 m,且抽油机正常运行最大载荷平均下降18.35%,既满足了油井清蜡需要,又节省了油井开发成本。     

Wax Deposition in Flow Lines Under Dynamic Conditions

The wax deposition in the tubing, pipeline, and surface flow line is the major problem in the oil fields. It generates additional pressure drop and causes fauling and ultimately increases the operating cost during production, transportation, and handling of waxy crude oil. In this work, attempts were made to study the wax deposition in the flow lines due to Indian crude oil under dynamic condition. The experimental work was carried out for neat crude oil and pour point depressants treated crude oil at different ambient/surface temperature and pumping/reservoir temperature. It was observed that temperature has significant effect on the wax deposition of the crude oils. From these studies, ideal temperature of crude oil to pump in the pipeline or flow line was determined. The present investigations also furnishes that the selected pour point depressant in this work decreases the wax deposition significantly and may be used for controlling the wax deposition problems in case of Indian crude oil.     

The action mechanism of wax inhibitors (WI) on pour point and viscosity of mixed waxy oil

Several methods had been used to minimize the problems caused by wax deposition in crude oil pipelines during the production and transportation of waxy crude oil; among them, the continuous addition of wax inhibitor (Abbreviation for WI) is considered as the most efficient one. This study uses two kinds of polymeric compounds as wax inhibitors with different solvents on the pour point and viscosity of mixed waxy oils evaluated. These four wax inhibitors defined as WI-1, WI-2, WI-3, WI-4, respectively. Five types of mixed waxy oil have the same wax content but different resin contents. Meanwhile, different resin contents affect the pour point and viscosity of mixed oils. Under different processing temperature, the viscosity of mixed oil measured when the temperature changes among 20 to 60°С. In this work, the results were that the effect of WI-1 and WI-3 relied on the resin content, processing temperature and dosing concentration. For mixed waxy oils, the pour point reductions contacted with dosing concentration and the resin content. The wax inhibitor shows good efficiency when the resin content was between 1.01 and 4.03 wt %. When the WI-1 added, the pour point of mixed oil-1 reduced 30°С at most and viscosity of mixed waxy oil greatly reduced. In sum, toluene as solvent shows better performance of wax inhibitors.