井下可控式防蠟裝置（防蠟筒）

文偉　楊振　迎陽興　何坤倫

摘 要：井下可控式防蠟裝置是將固體化學防蠟塊裝入專用的井下機械裝置內，隨尾管下入油井的篩管和深井泵之間的位置，正常生產過程中，油流從該裝置內流過，與防蠟塊接觸產生溶解，達到改善原油流動性、降低原油凝固點，防止油井井筒結蠟，延長清蠟周期和減少蠟卡的目的。固體防蠟劑是以有機高分子為主劑，添加其它助劑高溫合成的油井固體防蠟劑。該防蠟劑是根據原油從地層流入油井中，析出溶解氣體，壓力、溫度降低時，原油中的蠟晶還沒有形成蠟塊時，利用防蠟劑的分子間力將蠟晶吸附在防蠟劑的分子上，有效防止了蠟的進一步形成、聚集、長大、吸附，起到防蠟的作用。

關鍵詞：蠟晶；修井周期；井下機械裝置

1 井下機械裝置的研制與加工

該裝置主要由提升短節、上下接頭、主體、托桿孔板及連接短節等幾部分組成，其中主體內裝入防蠟塊，為主要部件，采用3″油管為原材料，其余部分均按井下工具相關標準設計，各項參數均符合設計指標。按照該設計圖紙，我們首次加工制造防蠟裝置20套，并送往現場進行了試驗。

試驗中發現，對于間歇出油、氣油比很高的油井，固體防蠟塊會出現脫掉皮現象，一旦進入泵筒會造成安全隱患，為此，對井下機械裝置進行了改進：（1）在主體內（藥筒）設計增加了一根內眼管，使掉皮在裝置內溶解，不得上行進入泵筒，消除了安全隱患；（2）將下接頭的下端母扣改為公扣，去掉連接短節，使裝置直接與油管連接，方便現場施工；（3）對于下井位置進行了規范，即將該裝置安裝在深井泵和篩管中間，并與深井泵和篩管之間各連接2根油管。經過改進、重新設計的井下機械裝置其結構示意圖如圖2。

改進后的裝置主要由提升短節、上下接頭、裝置主體及內眼管等幾部分組成，其中裝置主體原采用3″油管為原材料，防蠟塊裝入主體與內眼管的環空中，去掉了托桿、孔板及連接短節，其余部分各項參數均符合設計指標和井下工具相關標準，不但消除了安全隱患，也使結構更趨合理。改進后的井下機械裝置加工制造80套，并與固體藥劑裝配后送到各生產現場，目前正在下井試驗，情況良好。

2 油井固體防蠟劑的研制與加工

油井控制溶解速度防蠟劑是利用原油在油井中舉升的能量，將溶解的防蠟劑分子與原油按設計的濃度加在原油中，經過深井泵的舉升過程使防蠟劑分子在原油中混勻，不斷地吸附原油中析出的蠟晶，使這些蠟晶均勻的分散在原油中，阻斷了蠟晶的吸附、聚集和長大，使析出的大量蠟晶隨原油帶出井口，達到油井內有效防蠟的目的。油井控制溶解速度防蠟劑用量少，效果好，有效周期長，下入井下后，不增加設備和動力，無須維護，是所有油井防蠟工藝中最經濟又環保的一種。需根據不同油藏、不同區塊油井原油性質、組分和蠟樣分析結果，從軟蠟和硬蠟兩種類型入手進行了配方研究。

固體防蠟劑優化篩選及評價：按照測定方法，經過大量室內試驗，優選出了1號、2號兩種效果和溫度都能適應超低滲油田油井的防蠟劑，試驗過程中使用關133-149井的原油和蠟樣。從室內試驗得出，1號防蠟劑在一定濃度范圍內有效，使用時必須控制用量，這種防蠟劑適應油井的溫度在40～85℃范圍，適應油井的軟蠟。2號防蠟劑在原油中能有效控制蠟晶的吸附、聚集、長大。投加濃度在37ppm時防蠟效率就能達到61%，但這種防蠟劑適應油井的溫度在30～55℃范圍，適應油井的硬蠟。

3 防蠟劑復合與優化

油井蠟是一個組分范圍較寬的混合物，單一的1號、2號防蠟劑適應范圍非常有限。將兩種防蠟劑高溫化合后形成復合防蠟劑，克服了單一防蠟劑的缺點，又保證了防蠟劑的效果。研制成30℃～85℃溫度下的三種不同配比，不同溶解速度的系列防蠟劑，可適應超低滲油田各種油井的防蠟。

CD-1型防蠟劑：適應于延長組油井結蠟段在500m以上軟蠟為主的油井；CD-2型防蠟劑：適應于延長組油井結蠟段在800m以上軟蠟和硬蠟的油井；CD-3型防蠟劑：適應于延長組油井結蠟段在1200m以上硬蠟為主的油井。（1）CD-1型防蠟劑。CD-1型防蠟劑利用關129-158井的蠟樣和原油進行評價分析實驗（該井以軟蠟為主，硬蠟含量較低）。滿足超二項目組部分以軟蠟為主的油井結蠟治理。該復合防蠟劑能在蠟晶析出時將蠟晶吸附均勻的分散在原油中，有效阻止了蠟晶的吸附、長大、聚集，使防蠟效果明顯高于1號防蠟劑。（2）CD-2型防蠟劑。CD-2型防蠟劑采用徐210-6井的蠟樣和原油進行評價分析實驗（該井蠟樣是以硬蠟為主，軟蠟含量相對較低）。滿足超一項目組以硬蠟為主的油井結蠟治理。該防蠟劑在低濃度時有較高的防蠟效果，但在濃度達到210、240mg/L時防蠟率有所下降，這是由于部分防蠟劑和蠟晶沉淀造成的結果。（3）CD-3型防蠟劑。CD-3型防蠟劑利用關133-149井的蠟樣和原油進行評價（該井蠟樣具有軟蠟和硬蠟相同的比例），能滿足超低滲第二項目部部分油井井筒防蠟的需要。

4 現場試驗情況

（1）吳306-45井于2010年7月21日投產，開采延9，目前日產液4.86m3，日產油1.77t，含水57.1%。該井投產后未檢泵，2014年1月11日因卡泵上修，核實原因為蠟卡，起出管桿井口以下1-300m結蠟5-6mm，完井時下入防蠟筒一套。該井檢泵前日產液5.61m3，日產油1.52，含水68.1%，檢泵后初期日產液5.65m3，日產油1.62t，含水66.2%。（2）吳506-53井于2011年7月29日投產，開采延93，目前日產液5.33m3，日產油3.28t，含水72.9%。該井2012年10月27日蠟卡檢泵；2013年12月7日因卡泵上修，核實原因為蠟卡，起出管桿井口以下1-300m結蠟7-8mm，10根抽油桿被蠟卡死在油管里，完井時下入防蠟筒一套。該井檢泵周期為399天。檢泵前日產液5.34m3，日產油2.51t，含水46.4%，檢泵后初期日產液5.52m3，日產油2.52t，含水46.4%。

5 結束語

井下可控式防蠟裝置通過室內篩選、優化及現場試驗與改進完善，已基本能滿足超低滲油田對井筒結蠟防治技術的要求，得出以下結論及建議：（1）改進后的井下機械裝置結構合理，安全可靠，現場安裝方便，消除了固體防蠟劑掉皮、溶解堵塞可能造成的安全隱患，能滿足超低滲油田油井對防蠟技術的要求；（2）按照試驗結果，該裝置安裝在深井泵和篩管中間，并與深井泵和篩管之間各連接2根油管，效果更好，同時可更換藥劑重復使用，提高經濟效益。（3）在室內和現場試驗基礎上，優化復配的CD-1、CD-2型固體防蠟劑，完全按照低滲透油田結蠟特征進行篩選配方，藥劑針對性強，溶解速度可控可調，有效期長，防蠟效果好；（4）根據超低滲油田的生產實際及垢型分析結果，篩選復配的CD-Ⅰ和CD-Ⅱ型防垢劑，能有效防治井筒結垢，延長油井免修期。