低滲透油田長效緩釋防蠟器的應用

趙君峰（大慶油田有限責任公司第八采油廠）

低滲透油田長效緩釋防蠟器的應用

趙君峰（大慶油田有限責任公司第八采油廠）

為了解決井口加防蠟劑周期短、降黏工作受季節影響大、結蠟后單井能耗高等問題，通過固體藥劑配制、緩釋材料和保護膜優選、結構載體設計，研制出一種新型長效緩釋防蠟器，并應用于現場試驗。試驗表明：與井口加防蠟劑相比，平均單井日節電5.2 kWh；長效緩釋防蠟器的防蠟率達到了60%以上，通過二級3段來實現有效防蠟，有效期可達2年以上；與油田所應用防蠟劑、固體防蠟器相比，防蠟效果更優。可見，長效緩釋防蠟器可作為油田防蠟降黏的一種有效措施。

清防蠟；長效緩釋防蠟器；節電；防蠟率

A油田屬于低滲透油田，具有井深、油稠、產液量低、含蠟高的特點，含蠟量達25.6%，結蠟嚴重。結蠟后一方面易發生桿卡、桿斷、泵漏等問題，另一方面導致日耗電增加，增加生產成本[1]。在降黏實施過程中，以加防蠟劑為主、其他降黏方式為輔，其存在以下問題：因含蠟高、產液量低，導致加藥周期短，平均單井加藥周期在10 d左右，工作量大；受季節影響大，在雨季、雪季加藥車無法進入井場進行加防蠟劑施工，導致井況變差。

為了解決加防蠟劑周期短、季節影響大等問題，先后在該油田試驗應用了不傷害油層洗井、固體防蠟器、磁防蠟工具等措施，這些均存在費用高、不能單獨完成清防蠟等問題；因此，研究應用了長效緩釋防蠟器技術。

1 低滲油田長效緩釋防蠟器研制

長效緩釋防蠟技術與井口加藥降黏同屬于化學降黏范疇，是固體防蠟器的拓展。依據固體防蠟器的原理，按照“接力”的思路，研制多級長效緩釋防蠟器，實現2年內不用清蠟的目的。

1.1 長效緩釋防蠟器的設計需求

要滿足長效緩釋防蠟器長期有效并適合A油田的清防蠟需求，需滿足以下條件：

◇滿足防蠟需求，防蠟率達到60%以上；

◇能夠實現成功接力，即第一級作用后，第二級才開始作用；

◇適用于該油田的各類油井，即滿足以下4個產液量（0～3 t、3～5 t、5～8 t、大于8 t）和4個含水階段（0～30%、30%～50%、50%～70%、70%～100%）的16種情況的應用需求。

1.2 長效緩釋防蠟器的設計

長效緩釋防蠟器主要由固體藥劑、緩釋材料、保護膜、結構載體四部分組成。其中：固體藥劑主要作用是保證長效緩釋防蠟器的防蠟效果；緩釋材料是控制藥劑的釋放速度；保護膜是保證長效緩釋防蠟器分級作用；結構載體是把固體藥劑、緩釋材料、保護膜等成分組合成統一整體。

1.2.1 固體藥劑的研制

固體藥劑主要由高分子聚合物、稠環芳烴、表面活性劑組成，分別選取8種高分子聚合物、6種稠環芳烴、8種表面活性劑進行防蠟率測定，測定結果如圖1至圖3所示。

圖1 不同高分子聚合物不同濃度下防蠟率測定結果

由圖1至圖3可知，單一物質不能達到防蠟率60%以上的要求，因此選取3種高分子聚合物、3種稠環芳烴、4種表面活性劑進行復配，分別用A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3、C4代替（表1）。

圖2 不同稠環芳烴不同濃度下防蠟率測定結果

圖3 不同表面活性劑不同濃度下防蠟率測定結果

表1 復配后防蠟率測定

1.2.2 緩釋材料的優選

緩釋材料即為緩慢控制藥劑的溶解速度材料，若溶解速度過快，則防蠟器的有效期短；若溶解速度過慢，藥劑濃度達不到要求，起不到防蠟效果。設計第一級防蠟體藥劑量為15 kg，有效期1年以上，每天溶解量在35～40 g為宜。

優選8種緩釋材料與固體藥劑固化，進行室內溶解實驗，分4個含水階段和4個產液量階段共16種情況進行溶解。實驗后，緩釋材料6滿足要求（表2）。

1.2.3 保護膜的優選

長效緩釋防蠟器與固體防蠟器的最大區別在于保護膜的優選，這也是長效緩釋防蠟器接力作用的關鍵，同時也是第二級防蠟體在1年后開始作用的關鍵。即第一級防蠟體在1年后藥劑溶解完，第二級防蠟體保護膜開始溶解，實現成功接力。

表2 緩釋材料溶解速率測定

如圖4所示，第二級防蠟體由2個模塊組成，每個模塊15 kg（其中保護膜5 kg，緩釋材料2.5 kg，固體藥劑7.5 kg），若要第二級防蠟體在12～14月之后開始作用，保護膜每天的溶解量在12～14 g，才能保證成功接力。

圖4 長效緩釋防蠟器安裝示意

因此，選擇4種保護膜進行溶解實驗，每種保護膜放置于16種擬定的含水及產液量條件下，如表3所示。保護膜1在16種生產條件下的平均溶解量為13 g/d左右，滿足第二級防蠟體的應用需求。

表3 保護膜溶解速率測定

1.2.4 結構載體設計

從以上實驗看出，兩級防蠟體可實現有效接替，從而達到2年的應用效果。第一級防蠟體在1年之內完全溶解，第二級防蠟體由保護膜包裹，保護膜經過1年溶解，第2年藥劑開始發揮作用。因第二級防蠟體外面有一層保護膜，藥劑量減少，因此選用2個模塊進行控制，如圖4所示。

2 長效緩釋防蠟器的應用

選取A油田的3口井進行現場試驗，為驗證該防蠟器的試驗效果，選擇的含水級別不同，其試驗前的基本生產情況見表4。

表4 試驗井試驗前的基本生產情況

2.1 試驗后上載荷下降，起到降黏效果

如表5所示，從試驗前后的載荷對比來看，試驗后平均單井上載荷下降3.9 kN，下載荷上升1.3 kN，見到了防蠟效果。

表5 試驗井試驗前后的載荷對比

2.2 與井口加防蠟劑相比，效果更優

研究者利用starBase數據庫預測lncRNA ASB16-AS1可能結合的miRNA：hsa-miR-4306、hsa-miR-370-3p、hsa-miR-379-5p、hsa-miR-411-5p、hsa-miR-3529-5p、hsa-miR-122-5p、hsa-miR-185-5p、hsa-miR-4644。下一步實驗擬探索lncRNA ASB16-AS1與這些miRNA有無相互作用以及對應下游機制。

跟蹤30口不同含水級別油井加防蠟劑的降黏效果，長效緩釋防蠟器與加防蠟劑相比，在含水低于30%時效果稍優，在含水大于30%時效果相當，說明使用該裝置可替代井口加防蠟劑。

2.3 與固體防蠟器相比，有效期延長

統計A油田56口應用固體防蠟器效果情況，措施后上載荷下降3.4 kN，下載荷上升0.7 kN，平均有效期在6個月左右；而長效緩釋防蠟器在防蠟降黏效果上優于固體防蠟器，有效期延長到2年，延長了4倍。

表6 應用長效緩釋防蠟器與井口周期加防蠟劑1～10 d消耗功率情況對比

2.4 節電效果顯著

試驗前連續測試井1、井2、井3在井口周期加防蠟劑時電動機消耗功率情況，應用長效緩釋防蠟器后，再連續測試這3口井的消耗功率情況，如表6所示。應用長效緩釋防蠟器后消耗功率運行穩定，與加防蠟劑相比，3口井的平均消耗功率分別下降0.17 kW、0.16 kW、0.32 kW，日節電分別為4.08 kWh、3.84 kWh、7.68 kWh，節電效果顯著。

3 長效緩釋防蠟器應用的效益分析

單套長效緩釋防蠟器加工費用1萬元，2年內不實施井口加防蠟劑的措施，節省了加藥降黏的人力、物力、電力。A油田油井平均加防蠟劑周期為10 d，1年需加藥36次，單次加藥費用260元，年費用9360元，2年費用為18 720元。使用長效緩釋防蠟器后，可節省費用8720元，年節省4360元。

同時，試驗的3口井平均單井日節電5.2 kWh，年節電1898 kWh，按0.6元/kWh測算，年可節省電費1 138.8元。

由以上分析可知，應用長效緩釋防蠟器與目前井口加防蠟劑對比，預計單井年可節省費用5498.8元，效益較好。

4 結論

2）長效緩釋防蠟器的防蠟率達到了60%以上，可以滿足日常防蠟需求，通過二級3段來實現有效防蠟，有效期可達2年以上。

3）長效緩釋防蠟器防蠟效果與A油田所應用防蠟劑、固體防蠟器相比，效果更優。

4）長效緩釋防蠟器應用后，平均單井日節電5.2 kWh，年節電1898 kWh，節電效果顯著。

[1]于海山.低滲透油田清防蠟精益質量管理實踐[J].石油工業技術監督，2015（11）：1-5.

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.04.004

2017-01-10

（編輯 張興平）

趙君峰，工程師，2007年畢業于中國石油大學（華東），從事機采技術管理方面工作，E-mail：zhaojunfeng0929@163. com，地址：黑龍江省大慶市大慶油田有限責任公司第八采油廠工程技術大隊，163514。