氣舉井加注清防蠟劑試驗效果與評價

顏芳蕤，韓　瑤，吳　鵬，崔偉強中國石油天然氣股份有限公司冀東油田分公司，河北唐山 063200

氣舉井加注清防蠟劑試驗效果與評價

顏芳蕤，韓瑤，吳鵬，崔偉強
中國石油天然氣股份有限公司冀東油田分公司，河北唐山 063200

針對南堡油田1-3人工島氣舉采油井井筒結蠟嚴重的問題，提出氣舉井加注清防蠟劑防止井筒結蠟的措施。清防蠟劑主劑通過室內合成及復配，結合油田應用效果較好的清防蠟劑溶劑，形成JDQ-5清防蠟劑用于本試驗。現場選取兩口氣舉井進行試驗研究及效果跟蹤，試驗結果表明，添加JDQ-5清防蠟劑后原油凝點和析蠟點降低10℃左右，可有效緩解氣舉井井筒結蠟，延長機械清蠟周期，減少機械清蠟工作量，經濟效益顯著。

氣舉井；防蠟劑；現場試驗

氣舉采油一般都是通過配套的氣舉生產管柱、氣舉閥及氣源控制裝置來實現。通過裝在油管上的氣舉閥，將天然氣連續不斷注入油管內，使油管內的液體與注入的天然氣混合，降低液柱的密度，減少液柱對井底的回壓，從而使油層與井底之間形成足夠的生產壓差，油層內的原油不斷地注入井底，并被舉升到地面。近年來隨著氣舉采油技術在油田的廣泛應用，技術不斷成熟，針對特定油藏的氣舉采油技術也相繼出現。

油井結蠟是油田開發過程中存在已久的問題，當原油從地下抽到地面時，由于溶解氣體的逸出和膨脹而使原油溫度逐漸降低，蠟就從原油中按分子量的大小順序結晶析出，并繼而沉積在油管內壁上，致使井筒變窄，油井產量降低，嚴重時還會堵塞油管造成油井停產。清防蠟技術就是根據原油物性及油井開采狀況的復雜性，并根據區塊、油井和開采時期以及油井結蠟狀況的不同，為防止蠟沉積和清蠟而采取的一種有效工藝。國內的氣舉井主要采用機械清蠟、熱洗清蠟以及停止注氣關井后向套管灌入清蠟劑等清蠟措施［1-4］。

1　南堡油田1-3人工島氣舉井清蠟現狀

南堡油田1-3人工島原油開采方式以氣舉采油為主，該舉升方式適用于大斜度井的開發，在生產過程中可有效延長修井周期，節省作業成本，氣舉采油在南堡油田開發中取得了很好的應用效果，但油井伴生氣和氣舉注入氣在井筒舉升的過程中體積迅速膨脹，溫度急速降低，導致井口結蠟嚴重，使清蠟難度增大，清蠟費用升高。目前，南堡油田1-3人工島氣舉井全部采用機械清蠟，單井平均清蠟周期為1～2 d，傳統的清防蠟劑對氣舉井管柱的封隔器和氣舉閥膠圈有溶脹作用，長期使用會導致封隔器不嚴、氣舉閥刺漏，影響氣舉井正常生產。

本文通過優化藥液溶劑配方，采用JDQ-5型清防蠟劑避免上述問題，并對該防蠟劑對氣舉井的應用效果進行了現場試驗以檢驗其有效性和適用性。

2　JDQ-5清防蠟劑研究

防蠟劑分子是由極性鏈段和非極性鏈段組成。非極性鏈段具有與蠟相似的結構，能被蠟吸附產生共晶，破壞蠟結晶的方向性，抑制蠟的三維網狀結構的生成。極性鏈段使吸附蠟的防蠟劑分子彼此排斥，降低蠟晶體的粘附作用，干擾、抑制蠟晶的生長，使蠟具有較高的分散性，從而達到防蠟的目的。

根據防蠟共晶機理，要想使防蠟劑與蠟共晶，必須根據石蠟碳數分布的高峰區間碳數，選擇與其碳數相匹配的碳鏈，才能使其在蠟晶析出時共晶或吸附，以干擾蠟晶正常生長。不同側鏈長度的防蠟劑混合防蠟效果優于單一防蠟劑，可對含不同碳數的蠟起作用。而且，同一個主鏈上含多個不同酯的酯化物的防蠟效果也優于主鏈含有單一酯的酯化物的混合物，其原因是多個不同酯位于同一分子主鏈上，發揮協同作用要優于單獨酯的作用。

通過室內合成及復配，共研制出了11種不同側鏈長度的清防蠟劑主劑，通過測定蠟樣基液的凝點變化，摸索出側鏈長度對高碳蠟凝點的影響規律。由于側鏈密度影響高碳蠟凝點，研制了不同側鏈密度的清防蠟劑，進行凝點測定，摸索側鏈密度對高碳蠟凝點的影響規律。結合油田應用效果較好的清防蠟劑溶劑，形成了JDQ-5清防蠟劑，具有溶蠟和防蠟雙重效果，能夠緩解當前結蠟現狀，因此確定清防蠟劑為JDQ-5。

3　現場試驗結果與分析

選取南堡油田1-3人工島同一井組A、B井作為試驗井，清防蠟劑經化學藥劑注入泵進入氣舉配氣閥組，和高壓注入氣一同注進氣舉井油套環空，通過管柱上安裝的氣舉閥進入油管內，隨生產油流舉升至井口，進入地面集油系統。試驗選用研制的JDQ-5型清防蠟劑，該劑屬油基防蠟劑，有效成份為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA），通過改變蠟晶形態，推遲原油膠凝過程，可在油管內隨油流向上舉升的過程中起到防蠟作用。加藥試驗中，進行正常的油井生產和機械清蠟工作，并取樣進行室內試驗，分析現場加藥后原油凝點和析蠟點的變化情況。

在開展試驗的兩個月期間，A、B井的機械清蠟周期均有所延長，A井原機械清蠟1次/d，加藥后改為1次/3 d，B井原機械清蠟為2次/d，加藥后改為1次/2 d，井筒內的結蠟位置上升，結蠟區間減小，氣舉井生產平穩。

A井在加藥前原油凝點34℃，析蠟點41℃。加藥后，對現場取回油樣進行測驗，凝點為23℃，比沒加藥前降低了11℃，由黏溫曲線判斷出析蠟點為35℃，比加藥前降低了6℃。試驗結果如圖1所示。

圖1　A井加藥前后黏溫曲線

B井在加藥前原油凝點33℃，析蠟點49℃。加藥后，對現場取回油樣進行測驗，凝點為23℃，比沒加藥前降低了10℃，由黏溫曲線判斷出析蠟點為38℃，比加藥前降低了11℃。試驗結果如圖2所示。

圖2　B井加藥前后黏溫曲線

4　與同類技術比較

本研究的清防蠟工藝技術與常規化學清防蠟技術主要區別在于：

（1）常用化學清防蠟技術只能從清蠟或者防蠟單一方面來進行，而本研究化學藥劑具備清蠟、防蠟雙重效果。

（2）常用清防蠟藥劑對氣舉井封隔器的橡膠圈有溶脹作用，損壞密封圈至井停，本研究化學藥劑對氣舉井密封圈無影響。

（3）常規加藥井通過井下化學注入閥加藥，而本研究不是按常規從井口注入，而是通過注入泵隨注入氣通過套管一起注入，經過氣舉閥后再流入到井筒。

5　經濟效益分析

由于機械清蠟工作量較大，南堡油田1-3人工島采用外委的方式進行清蠟作業，機械清蠟費用定價為3 000元/次。本研究以化學清蠟為主，機械清蠟為輔，利用藥劑的清防蠟特性，將機械清蠟周期延長到最長，并且加藥不影響生產過程。試驗用防蠟劑價格為12 100元/t，A和B兩口井均按50 kg/d進行加藥，加藥后的機械清蠟周期延長3～4倍，加藥前后A和B兩口井的清蠟費用對比見表1，加藥后兩口井每月可節省清蠟費用共計15.87萬元。

表1　加藥前后月清蠟費用對比/萬元

2015年冀東油田南堡1-3人工島已投產油井118口，機械清蠟費用達2 300余萬元。研制的清防蠟劑已在現場初步應用，效果良好，若在全部結蠟井推廣應用，清蠟費用可節省1 150萬元左右。本技術適用性強，應用方便，大大降低了采油成本，也可供其他油田同類采油方式的結蠟井參考。

［1］何毅，郭靖，范原搏，等.長慶油田井口高回壓影響因素及治理措施［J］.石油工程建設，2010，36（3）：124-126.

［2］陳偉君，韓雙，劉鳳英.油井清防蠟劑、原油降黏劑、地層解堵劑的研究與現場應用［J］.石油工程建設，2005，31（S1）：6-10.

［3］王毛毛，董穎女，熊青昀，等.仿油井清防蠟劑的國內研究進展［J］.石油化工應用，2014，33（12）：6-8，17.

［4］謝寶財，王權，杜淑娟，等.空心抽油桿電加熱裝置在T2-1區塊的應用［J］.石油化工應用，2005，31（S1）：89-91.

Effectiveness and Evaluation of Field Tests on Filling Paraffin Inhibitor/Remover into Gas-lifting Wells

YAN Fangrui，HAN Yao，WU Peng，CUIWeiqiang
PetroChina Jidong Oilfield Company，Tangshan 063200，China

With regard to the severe paraffin precipitation in the shafts of gas-lifting wells in Nanpu Oilfield 1-3 artificial island，the technological measure of filling paraffin inhibitor/remover into the gas-lifting wells is proposed.The paraffin inhibitor/remover JDQ-5 is applied to this test，which consists of the main agent chosen through composition and preparation in laboratory and the dissolvent based on the detergents of paraffin inhibitor/remover used in oilfields with satisfactory application effects.Field tests on two selected wells are performed，and the effectiveness is observed.The test results show that the paraffin inhibitor/remover can decrease the pour point of crude oiland wax precipitation point by about 10℃，effectively mitigate the paraffin precipitation in the shaft of gas-lifting well，the mechanical clearing period of paraffin becomes longer，and the workload of clearing paraffin is reduced.Thus，the economic benefits are significant.

gas-lifting well；paraffin inhibitor；field test

10.3969/j.issn.1001-2206.2016.01.015

顏芳蕤（1983-），女，黑龍江牡丹江人，工程師，2008年畢業于中國石油大學（北京）油氣儲運工程專業，碩士，現從事基建工程管理工作。

Email：npqyfrui@petrochina.com.cn

2015-08-08；

2015-12-05