井下固體防蠟技術(shù)探析

劉創(chuàng)豐

摘要：原油是由多種碳?xì)浠衔飿?gòu)成的，蠟是其中的重要成分，通常情況下原油中的蠟質(zhì)成分是以液體狀態(tài)存在于原油中，但在開發(fā)過程中由于受溫度、壓力等多種因素的影響，液體蠟逐步凝固形成固體并對油井形成堵塞而影響到油井的正常生產(chǎn)。本文對井下固體防蠟技術(shù)進(jìn)行分析，旨在充分發(fā)揮固體防蠟技術(shù)的重要作用，為保證油井正常生產(chǎn)提供保障。

關(guān)鍵詞：油井;固體防蠟;應(yīng)用分析

原油是一種含有多種碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，含有蠟質(zhì)物質(zhì)比較高。通常情況下原油中的蠟質(zhì)成分是以液體狀態(tài)存在的，但在開采過程中由于受溫度、壓力等影響，液態(tài)蠟逐漸結(jié)晶、長大與聚集并沉積于管壁形成結(jié)蠟。結(jié)蠟會對油井的生產(chǎn)效率產(chǎn)生影響。對油井井下固體防蠟技術(shù)進(jìn)行研究，具有重要意義。

2 油井井下結(jié)蠟因素分析

蠟質(zhì)物質(zhì)是原油的重要組成部分，通常情況下含量10-25%，開采過時融蠟溫度通常在50℃左右，而析蠟溫度則在35℃左右，可有效保證井下不結(jié)蠟。但隨著油井連續(xù)生產(chǎn)以及溫度、壓力等變化和氣體的不斷析出，達(dá)到一定臨界條件時，原油中的蠟質(zhì)物質(zhì)就會結(jié)晶析出并聚集和沉淀在油管壁、套管壁、抽油桿、抽油泵等設(shè)備上。油井井下結(jié)蠟，會降低抽油泵的工作效率，油井產(chǎn)量下降，嚴(yán)重時會將油管堵死造成停產(chǎn)[1]。油井結(jié)蠟后修井的工藝比較復(fù)雜且成本較高，因此對于油井的井下防蠟技術(shù)進(jìn)行研究，保證油井在生產(chǎn)中不結(jié)蠟是油田管理中不可忽視的重要問題。

3 井下固體防蠟技術(shù)

3.1 固體防蠟技術(shù)的防蠟機理

研究發(fā)現(xiàn)，微晶蠟?zāi)苡行б种圃椭邢炠|(zhì)物質(zhì)結(jié)晶，因此在實驗中研究人員選用與微晶蠟結(jié)構(gòu)極其相似而分子量較大的高分子聚合物用作較高分子量蠟質(zhì)物質(zhì)的抑制劑，有效的防止了原油中蠟質(zhì)物質(zhì)的聚集而形成結(jié)蠟，基于這一原理，科研人員開發(fā)研制了井下固體防蠟技術(shù)。該項技術(shù)是采用多種高分子聚合物及其助劑復(fù)配而成，原油中蠟質(zhì)物質(zhì)在結(jié)晶過程中，固體防蠟技術(shù)能夠發(fā)揮出晶核、與原油中的蠟質(zhì)物質(zhì)共晶或吸附蠟質(zhì)物質(zhì)的作用，使原油中的蠟質(zhì)物質(zhì)形成更細(xì)小的晶體，并能有效抑制蠟晶在油管壁、抽油桿、抽油機等機械設(shè)備上聚集長大，使原油中的蠟質(zhì)物質(zhì)結(jié)晶形態(tài)發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化，結(jié)構(gòu)強度明顯降低，晶體更為細(xì)小，晶體之間很難形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，極大地改善了原油的低溫流動性能并大幅度降低了原油的屈服值和凝固點[2]。固體防蠟技術(shù)所應(yīng)用的固體防蠟劑分子中既包含了親蠟基團，也包含了憎蠟基團，當(dāng)蠟晶成長到一定大小時則不再增長，蠟晶之間無法形成結(jié)構(gòu)粘附油管壁、抽油機、抽油桿等機械設(shè)備的較大的晶體，進(jìn)而起到有效的防蠟作用。

3.2 井下固體防蠟技術(shù)的應(yīng)用

（1）防蠟器。防蠟器是一個特制的筒，將不同成分的防蠟劑與支撐劑按照油井的管柱結(jié)構(gòu)制作成一定形狀固體并裝入防蠟器，防蠟作業(yè)時，根據(jù)油井的不同情況將防蠟器加掛在抽油泵的上部或下部，在油井生產(chǎn)過程，從儲層采出的原油經(jīng)過固體防蠟劑，固體防蠟劑能隨著原油的流動緩慢釋放到原油中，達(dá)到改善原油流動性能、抑制結(jié)蠟和降低原油凝固點的目的。實踐證明，一次投入固體防蠟劑，防蠟的有效期刻保持在12個月以上。

（2）防蠟器結(jié)構(gòu)。防蠟器分為泵上型防蠟管、泵下型防蠟管和防蠟桿三種結(jié)構(gòu)，分別安裝在不同井段。泵上型防蠟管是4英寸油管和2.5英寸油管通過變徑接頭相連接，在2.5英寸油管壁上鉆出高密度小孔，在2.5英寸與4英寸油管之間的環(huán)形空間加入固體防蠟劑。泵下型防蠟管包括防蠟管和收集管兩部分，在防蠟管內(nèi)部安裝有篩管和過濾網(wǎng)，內(nèi)部裝有特殊形狀的固體防蠟劑，外管是通過變徑接頭相連接的3英寸和2.5英寸油管。防蠟桿則是由F19mm的抽油桿和F48mm的割縫篩管通過變徑接頭與設(shè)計的油桿相連接，在抽油桿與割縫篩管的環(huán)空內(nèi)加入固體防蠟劑[3]。

（3）井下固體防蠟技術(shù)的工藝特點。第一，溫度。井下固體防蠟技術(shù)最佳適宜溫度在60-70℃，即防蠟井管井段溫度在60-70℃之間。如溫度過高，固體防蠟劑容易變軟易造成卡泵事故、溶解速度過快，生命周期變短形成浪費;溫度過低則不能與原油中的蠟質(zhì)物質(zhì)產(chǎn)生共晶而降低防蠟效果。因為在這一溫度條件下，原油中的蠟質(zhì)物質(zhì)處于不飽和狀態(tài)，在降溫過程中可與固體防蠟劑分子充分結(jié)合并產(chǎn)生共晶發(fā)揮防蠟的有效作用[4]。第二，溶解速度。固體防蠟劑的溶解速度應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)油井的具體狀況，通過對防蠟劑成分和比例進(jìn)行調(diào)整加以實現(xiàn)。第三，使用數(shù)量。固體防蠟劑的使用數(shù)量要根據(jù)油井的產(chǎn)液量、含蠟類型、含蠟量及井下結(jié)蠟程度予以確定，通常情況下應(yīng)保持在10ppm以上，但在使用者根據(jù)油井的具體情況對使用比例進(jìn)行必要的調(diào)整。第四，后期管理。后期管理比較重要，由于固體防蠟劑的有效期在12個月以上，期間不需要人工投藥或熱水洗井。如采用熱水洗井，固體防蠟劑在高溫和壓力的作用下回造成防蠟劑加速溶解失效甚至卡泵。如果措施井電流上升速度比較快，示功圖顯示井下有比較嚴(yán)重的結(jié)蠟現(xiàn)象，表明該固體防蠟劑配方效果不佳，應(yīng)改用有機清蠟劑對油井結(jié)蠟予以清除[5]。

（4）井下固體防蠟技術(shù)應(yīng)用范圍。固體防蠟技術(shù)可應(yīng)用于含蠟稀油、髙凝點常規(guī)稠油油井的井下防蠟，含水率<70%的原油的防蠟效果更好。如原油中蠟質(zhì)物質(zhì)分子量較高而凝固點>40℃的油井，需要對防蠟效果進(jìn)行事先評價。對防蠟效果不理想的特殊油品，需對固體防蠟劑配方加以調(diào)整和改善。

4 結(jié)語

井下固體防蠟技術(shù)是目前比較先進(jìn)的油井防蠟技術(shù)，對于偏遠(yuǎn)位置的低產(chǎn)低能并結(jié)蠟嚴(yán)重的油井更加實用，該項技術(shù)的重點在于根據(jù)措施靜的具體情況制定實施方案和調(diào)整配方，應(yīng)用防蠟技術(shù)取代清蠟措施，既有利于油田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，更為重要的是能夠保障油井的安全生產(chǎn)，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]王成杰.井下固體防蠟防垢技術(shù)探討[J].石化技術(shù)，2016（6）：260.

[2]曹貴.固體防蠟技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2010（16）：18.

[3]呂文凱，周貴軍，呂麗萍.井下固體防蠟降凝技術(shù)的應(yīng)用效果分析[J].石油石化節(jié)能，2011（9）：30-31.

[4]魏慶祥.關(guān)于油井井下固體防蠟降凝管技術(shù)的分析[J].硅谷，2013（16）：111，110.

[5]王括.油井清防蠟技術(shù)的應(yīng)用分析[J].化學(xué)工程與裝備，2017（6）：83.