井下固體防蠟降凝技術的應用效果分析

呂文凱 周貴軍 呂麗萍（大慶油田有限責任公司第一采油廠）

井下固體防蠟降凝技術的應用效果分析

呂文凱 周貴軍 呂麗萍（大慶油田有限責任公司第一采油廠）

井下固體防蠟技術，可以克服加液體藥劑防蠟工藝技術的缺陷，延長熱洗周期。固體防蠟器中的防蠟劑由高分子環氧化合物聚合而成，適用于40～50℃的井段。在維持油品中防蠟劑質量分數在10×10-6以上的情況下，在4口井安裝了固體防蠟器，平均熱洗周期由55天延長到144天，節約熱洗費用6.4×106元。針對不同井的實際情況，選用不同配方、長度的井下固體防蠟器，一次性隨泵下入井下，不采用任何清蠟措施達一年半以上。

井下固體防蠟器 防蠟 防蠟器 防蠟劑

采油井清防蠟措施可分為物理法清防蠟[1]（包括電加熱清蠟、機械刮蠟、強磁防蠟、電磁防蠟、超聲波防蠟等）、微生物清防蠟、有機溶劑清蠟、化學藥劑防蠟、熱水（油）洗井清防蠟、表面能防蠟等六種類型。目前主要采用熱水洗井措施，熱洗容易傷害地層，產量低的容易使熱洗水倒灌入地層，含水恢復到正常水平需要一定的時間，影響產量，熱洗還會引起地層的粘土礦物膨脹而使油層滲透率降低，影響最終采收率和采油速度。人工加藥和熱洗的工作量大，勞動強度高，并且因人、環境、條件等因素影響無法保證質量。

1 固體防臘器的原理與結構

1.1 產品特點

固體防蠟劑由高分子環氧化合物聚合而成，其可在原油中緩慢溶解，使原來呈卷曲狀態的分子舒張開，在低濃度時，形成遍及整個原油體系的網狀結構。其分子含有與石蠟分子相同的分子鏈節，從而使原油中析出的微蠟晶能被吸附在這些網格上，隨油流把蠟晶帶走，有效阻止或減少了石蠟結晶的聚集、長大、沉積。

1.2 作用機理

井下固體防蠟技術是基于：“微晶蠟可以阻止石蠟結晶”這一原理研制的，它主要是采用多種高分子聚合物及其它助劑聚合而成，由于固體防蠟劑分子中不僅有親蠟基團，而且含有憎蠟基團，在石蠟結晶過程中，固體防蠟劑可以起到晶核、與原油中的蠟共晶或吸附蠟晶的作用，使原油中的石蠟形成更多的小晶體，阻止蠟晶在油管壁和抽油桿上聚集和長大，其結果是使原油中的石蠟結晶形態改變，晶體變小，結構強度降低，彼此間不易形成網絡結構，因而低溫流動性也得到了改善，原油的屈服值降低，凝固點也大幅度地降低【2】。

1.3 防蠟器的技術原理

把不同成分的防蠟降凝劑與支撐劑按生產井的管柱結構制成一定形狀固體，裝在特制管里，采油井作業時，根據不同井況安裝在泵上部或泵下部，原油從油層流向井筒時流經固體防蠟塊，防蠟劑隨油流緩慢地容出并釋放，從而達到抑制結蠟，改善原油流動性、降低原油凝固點的目的。一次下入防蠟管，有效期為一年半以上。

1.4 理化指標

防蠟器理化指標見表1。

表1 防蠟器理化指標

1.5 防蠟器結構

目前應用的泵下防蠟管由收集管和防蠟管組成，防蠟管內有濾網和篩管，內裝特殊形狀的固體防蠟塊。井下固體防蠟器安裝在泵和篩管之間。

2 工藝特點及使用要求

2.1 適用范圍

井下固體防蠟器適用于原油中蠟的分子量較高、凝固點超過40℃的含蠟稀油或高凝點的稠油的油井。

2.2 溫度

井下固體防蠟器適用溫度：40～50℃。溫度太低，蠟晶析出，使產品不能與原油中的蠟共晶，防蠟效果不佳；若溫度超過80℃，產品會變軟，強度降低，容易卡泵，其溶解速度也會加快，不僅浪費藥劑，而且使有效期變短。

綜合以上因素考慮，井下固體防蠟器的加入深度最佳在溫度為：40～50℃的井段，在這個溫度條件下，原油中的蠟處于飽和狀態，長鏈較大分子的蠟在此溫度下呈溶解狀態，可與防蠟管中的防蠟劑充分混合，使原油中的蠟能在降溫過程中與防蠟劑產生共晶而起到防蠟的作用。

2.3 固體防蠟降凝塊溶解速度

通過調整配方中的成分、各種成分的比例以及使用溫度，控制其在原油中的溶解速度（即有效期的長短）。

2.4 防蠟器下井數量

根據油井的產液量、結蠟程度、含蠟類型和含蠟量決定防蠟器的下井數量，使油品中防蠟降凝劑維持在質量分數為10×10-6以上，保證防蠟降凝效果。下井數量要根據具體情況具體對待。正常產油小于3 t，單井安裝1根（4 m，20 kg)；正常產油3～5 t，單井安裝2根（8 m，40 kg）。安裝固體防蠟器的基本情況見表2、表3、表4。

2.5 后期管理

井下固體防蠟器有效期可達一年半以上，在下井期間不用加藥、熱洗。如果熱洗，在熱洗水過高的溫度和壓力下，可使防蠟管中的固體防蠟降凝劑快速溶解而失效。所以在有效期內，嚴禁熱洗以免井下固體防蠟器失效。如果出現結蠟嚴重的情況，如上下電流上升，示功圖反映結蠟嚴重，則可采用有機清蠟劑進行清蠟，解決結蠟的問題。

3 效果分析及經濟效益

3.1 效果分析

4口井的原熱洗周期55天，到10月20日免熱洗周期已達144天，熱洗周期已延長1倍。這4口井不熱洗均維持生產正常，產量穩定，電流、負荷平穩，功圖正常，說明防蠟器已發揮良好防蠟作用。

表2 井2安裝固體防蠟器的基本情況

表3 井3安裝固體防蠟器的基本情況

表4 井4安裝固體防蠟器的基本情況

3.2 經濟效益

每個固體防蠟器的價格6664元，4口井的投入26656元，4口井一年熱洗（365/55）×4=27次。一年熱洗費用3359×27=90693元。安裝固體防蠟器后節約熱洗費用64037元。

4 結語

井下固體防蠟器是一項先進的油井防蠟加藥技術，它主要適用于無熱洗流程井、低產液井、容易結蠟井。防蠟管適用于大多數油井管柱；防蠟桿在桿式泵抽油井上更加方便，安裝在抽油桿，檢泵時可以不動管柱。固體防蠟有效期長達一年半以上，井下固體防蠟應逐步取代熱洗清蠟，具有很好的經濟效益和社會效益。

[1]王鴻勛,張琪.采油工藝原理[M].北京:石油工業出版社，1989:17-18.

[2]皺艷霞.采油工藝技術[M].北京:石油工業出版社,2006:32-35.

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.09.012

呂文凱，1986年參加工作，2002年聘為采油技師，2009年聘為采油高級技師，E-mail：luwenkaizhou@163.com，地址：大慶油田第一采油廠第一油礦北一隊，163162。

2011-08-12）