油井結(jié)蠟原因及清防蠟技術(shù)研究

摘 要：石油資源一直是非常重要的資源，始終處于能源消費(fèi)總量的首位，對(duì)一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)和軍事起著保障作用，關(guān)系著一個(gè)國家的發(fā)展戰(zhàn)略，一定意義上也代表著一個(gè)國家的國力水平，所以石油與其他礦產(chǎn)資源相比，其戰(zhàn)略物資的色彩更為濃郁。石油由于具有流體間的相關(guān)性及隱蔽性等特征，所以對(duì)其開采具有較大的難度。通常在勘探完成后，即通過油井來對(duì)石油資源進(jìn)行開發(fā)。本文分析了油井結(jié)蠟現(xiàn)況，并進(jìn)一步對(duì)油井的清防蠟措施進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：清防蠟；油井結(jié)蠟；物理化學(xué)法

1 引言

油田在開發(fā)過程中與油井結(jié)蠟是密切相關(guān)聯(lián)的，很大一部分油井的結(jié)蠟厚度通常都會(huì)在1至5毫米左右，只有個(gè)另的會(huì)達(dá)到7-10毫米。油井結(jié)蠟對(duì)于油井的作業(yè)及產(chǎn)量都會(huì)產(chǎn)生較大的影響，所以在油田開發(fā)過程中，對(duì)油井進(jìn)行清防蠟處理是十分重要的事情。油井結(jié)蠟對(duì)于輸油管道、抽油泵、抽油桿等都會(huì)有很大的影響，一旦這些部位結(jié)蠟，那么抽油機(jī)的正常運(yùn)行將會(huì)受到較大的影響，由于抽油泵的功效無法實(shí)現(xiàn)，所以抽油機(jī)的運(yùn)行功率也會(huì)不斷的降低，如果結(jié)蠟厚度較厚，堵塞住輸油管道時(shí)，那么油井將會(huì)無法進(jìn)行作業(yè)。一旦油井發(fā)生結(jié)蠟情況，則需要進(jìn)行清蠟及維修工作，這就會(huì)使作業(yè)周期延長，增加項(xiàng)目的投資成本。油井結(jié)蠟后，抽油桿上會(huì)結(jié)滿一層蠟層，嚴(yán)重影響到抽油桿的作業(yè)效率及使用壽命。所以油田要想實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)和穩(wěn)定的目標(biāo)，就需要采取科學(xué)有效的清蠟措施，各利用超導(dǎo)熱、強(qiáng)磁、固體等進(jìn)行清蠟和防蠟，同時(shí)在實(shí)際工作中還要不斷的探索，從而尋求出一套適合油井情況的清防蠟方式和技術(shù)，從而保證油井的正常作業(yè)。

2 油井結(jié)蠟現(xiàn)況

2.1 油井結(jié)蠟表現(xiàn)

結(jié)蠟是油田開發(fā)中很難避免的事情，輸油管道、抽油桿、抽油泵等都會(huì)結(jié)蠟，而蠟的厚度也存在著差異，通常以1-5毫米為多，但不管是哪個(gè)部位結(jié)蠟，都會(huì)導(dǎo)致抽油機(jī)的運(yùn)行效率受到影響，特別是當(dāng)輸油管當(dāng)結(jié)蠟到一定厚度時(shí)，其將導(dǎo)致油田作業(yè)無法正常進(jìn)行，嚴(yán)重時(shí)則會(huì)導(dǎo)致停產(chǎn)。而抽油桿在蠟層的厚度下在運(yùn)行時(shí)會(huì)有更大的負(fù)荷，對(duì)其效率和使用壽命都會(huì)產(chǎn)生較大的影響。以上種種結(jié)蠟表現(xiàn)都會(huì)使抽油效率降低，嚴(yán)重影響抽油機(jī)的正常運(yùn)行，甚至使深層的泵被蠟層卡死，而導(dǎo)致抽油設(shè)備徹底損壞。

2.2 油井結(jié)蠟的原因

原油中含有石蠟成分，導(dǎo)致石蠟以晶體分子形式出現(xiàn)并發(fā)生沉積的原因較多，這主要源于原油的性質(zhì)、生產(chǎn)條件、采油地質(zhì)及工藝變化、油井的溫度、壓力等都會(huì)使石蠟機(jī)理發(fā)生不斷的變化，結(jié)蠟一旦形成，其范圍將會(huì)不斷的擴(kuò)大，這時(shí)原油攜蠟機(jī)理將會(huì)主要以薄膜吸附和液滴吸附為主。

針對(duì)于油井結(jié)蠟的原因大致可分為內(nèi)因和外因兩種，內(nèi)因主要是由于所組成的原油的成分中蠟、膠質(zhì)和瀝青的含量所決定的，當(dāng)原油中含蠟量不斷增加時(shí)，其里面所含有的碳分子也不斷增加，這就導(dǎo)致結(jié)蠟情況會(huì)越來越嚴(yán)重。外因包括的因素較多，只是除了原油組成的因素以外的所有因素都屬于外因。但主要以油井的開采條件及原油中所含的雜質(zhì)為主。

2.2.1 溫度

油井結(jié)蠟與溫度的高低有直接原因，因?yàn)橄炍龀鰰r(shí)需要達(dá)到一定的溫度，只在在這個(gè)臨界溫度以下石蠟都會(huì)發(fā)生結(jié)晶現(xiàn)象，因此在通常油氣的開采上都會(huì)通過高壓物性模擬實(shí)驗(yàn)來對(duì)析蠟溫度變化進(jìn)行測(cè)定。

2.2.2 壓力

壓力也是導(dǎo)致結(jié)蠟現(xiàn)象發(fā)生的另一個(gè)主要因素，當(dāng)外界壓力達(dá)不到飽和壓力時(shí)，這時(shí)原油中的氣體會(huì)有逸出或是膨脹的情況發(fā)生，這樣就會(huì)使原油中的熱量被帶走，從而導(dǎo)致溫度降低，一旦溫度降低，對(duì)蠟的溶解能力也會(huì)處于一個(gè)較低的水平，從而發(fā)生結(jié)蠟的情況。

2.2.3 機(jī)械雜質(zhì)和水

結(jié)蠟的核心因素是原油中機(jī)械雜質(zhì)和水中的微粒。當(dāng)含水量降到70%以下時(shí)，伴隨同樣的流量井下溫度會(huì)下降，析蠟點(diǎn)下移，析出的蠟易聚集或沉積，形成油井結(jié)蠟。

（1）流速和管壁特性。有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，隨流速升高，單位時(shí)間內(nèi)通過的結(jié)蠟量也增加，相應(yīng)的析出的蠟會(huì)增多，易造成嚴(yán)重的油井結(jié)蠟現(xiàn)象。

（2）舉升方式。舉升方式也會(huì)對(duì)對(duì)油井結(jié)蠟產(chǎn)生一定的影響。自噴井和氣舉井在井口或井下節(jié)流時(shí)會(huì)引起氣體膨脹而帶走部分熱量，導(dǎo)致溫度下降造成結(jié)蠟。

2.3 油井結(jié)蠟產(chǎn)生的危害

原油屬于粘稠性液體，本身滲透率就不高，而一旦含蠟量越高，則會(huì)使其滲透率更低。當(dāng)蠟析出后會(huì)沉積屯聚焦在產(chǎn)油層之上，這樣就導(dǎo)致油流受到阻力，使產(chǎn)油層發(fā)生堵塞的情況，導(dǎo)致油井減產(chǎn)及影響開采進(jìn)度，無法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)和預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。而當(dāng)發(fā)生結(jié)蠟時(shí)，抽油設(shè)備上由于有蠟附著，其工作量及載荷會(huì)增大，增加機(jī)器的磨損和縮短機(jī)器的使用壽命。這對(duì)油田的開采和開發(fā)是十分不利的。

2.4 油井結(jié)蠟特征

（1）原油本身的石蠟含量越高，油井含水量越高，都會(huì)導(dǎo)致油井的蠟層越厚。

（2）油井后期的開采結(jié)蠟厚度要比前期嚴(yán)重。

（3）通常，高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的油井以及有高溫出油的井口，結(jié)蠟情況相對(duì)較輕。

（4）抽油機(jī)、輸油管道以及相關(guān)施工設(shè)備的表面不光滑、不光潔的，都很容易結(jié)蠟。

（5）出砂量越多的油井越易結(jié)蠟。

（6）井口、井底、油層以及輸油管底端都極少結(jié)蠟。

3 油井的清防蠟措施

3.1 物理清蠟技術(shù)

（1）熱力技術(shù)。最常用的油井熱力清洗工藝，就是利用原油中轉(zhuǎn)站內(nèi)的熱載體，對(duì)其進(jìn)行加熱，同時(shí)將熱載體投入井筒內(nèi)，反復(fù)循環(huán)抽洗，在這個(gè)環(huán)狀的油套空間內(nèi)部，熱載體會(huì)與液化的晶體一同進(jìn)入抽油泵內(nèi)，最后通過輸油管道排出，達(dá)到清蠟?zāi)康摹５牵瑐鹘y(tǒng)的熱洗效果通常不怎么理想，還會(huì)對(duì)油層造成污染。

（2）機(jī)械技術(shù)。通常在油井清防蠟時(shí)，用得最多的就是耐磨、耐刮、摩擦度低的尼龍刮蠟設(shè)備。這種設(shè)備由小鞥強(qiáng)尼龍材質(zhì)所制，通常作用在抽油桿上，采用井內(nèi)油壓令刮蠟設(shè)備360度變換角度，并能夠隨著抽油機(jī)的上下抽動(dòng)而全方位工作，達(dá)到較理想的清蠟效果。

3.2 化學(xué)清蠟技術(shù)

通常我們所用的化學(xué)清防蠟法，就是網(wǎng)每一口油井內(nèi)注入化學(xué)液劑，利用藥劑的藥理作用，將井內(nèi)結(jié)蠟的步調(diào)減緩，將原油的規(guī)律流動(dòng)改變，抑制結(jié)蠟晶體的形成，以此功效來防蠟。實(shí)際清防蠟中，我們會(huì)采用化學(xué)結(jié)合物理手法共同作用，利用各自的優(yōu)勢(shì)，取長補(bǔ)短，相輔相成，達(dá)到最優(yōu)的清防蠟?zāi)康摹?/p>

4 結(jié)束語

結(jié)蠟作為油田開采過程中無法避免也最難處理的問題，一直成為困擾各油田的難題。因?yàn)樵谟吞镩_采過程中，不管結(jié)蠟的多少，都會(huì)對(duì)油井的穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)造成一定的影響，一旦結(jié)蠟嚴(yán)重，可能使油井無法正常作業(yè)，甚至發(fā)生停產(chǎn)的情況。所以在油田開采期間應(yīng)該采取切實(shí)有效的清防蠟措施，保證抽油設(shè)備的正常運(yùn)行，保證油井的正常開采。雖然目前各油田在管理中都采取了適合自己 的清防蠟方式，但還需要不斷的進(jìn)行摸索，從而使其清防蠟技術(shù)不斷的改進(jìn)和完善，保證油田的穩(wěn)定和高產(chǎn)，保護(hù)油田的抽油設(shè)備可以長期使用，這對(duì)提高油田的經(jīng)濟(jì)效益將起到重要的作用。

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