許文忠 唐彬 王建春 張濤
摘 要 油田生產中隨著油流溫度下降,油流中石蠟結晶析出,導致油井結蠟,油井結蠟增加油流的阻力,易引發油井生產事故。我國油井結蠟現象普遍,是困擾油田生產的難題,清防蠟工作是采油工程管理中的重要內容,清防蠟手段向多樣化方向發展,如何選擇適合的清防蠟技術,是采購工程師不斷研究的內容。大多數情況下不能直接應用現成模式,科學有效的適合油藏特點的清防蠟方式需要對技術進行組合創新。本文對油井結蠟問題進行分析,綜合闡述影響油井結蠟的相關因素,提出油井結蠟清防措施。
關鍵詞 油井結蠟;清防蠟技術;相關因素
中國含蠟原油豐富,我國出口原油90%為蠟質原油,原油開采中溶解石蠟隨著溫度降低析出,抽油泵設備造成油井結蠟。結蠟問題普遍存在于世界石油生產網區域,有18個國家不同油田有結蠟問題發生在原油生產中。油管壁結蠟增大對地層回壓,油管結蠟使抽油機負荷加大,出現停井時間過長不動泵等現象,為保證油田正常生產,選擇理想的清防蠟工藝技術非常重要。油井結蠟使油流阻力增大,影響抽油設備工作,提高油井產量,確保較高的最終采收率,清防蠟工藝技術是油井生產的重要技術措施。
1 油井結蠟相關因素分析
蠟在油層條件下以溶解狀態存在,開采中含蠟原油沿油管上升,輕質組分不斷逸出,原油中的蠟以晶體形式析出,與原油中的膠質等結合聚集,沉積在油管壁等物體表面,形成蠟晶所需能量角度觀察,在油中雜質處形成,先在表面粗糙處沉積。不同油田原油性質差異較大,必須研究油田結蠟規律,我國油田油井結蠟規律呈現出原油含蠟量高結蠟現象嚴重,油田相同溫度稀油結蠟嚴重[1]。
制定清防蠟工藝措施,需了解蠟沉積影響因素,通過對油井蠟沉積現場觀察,影響油田蠟沉積因素可分為內外因。原有組成是影響油井結蠟內因,原油含蠟量多,結蠟嚴重。影響油井結蠟沉積外因有多方面,主要包括原油性質因素,溫度因素溶解氣因素等。原油中含輕質餾分多,析蠟溫度低,保持溶解蠟量多。壓力下將至泡點壓力下,降低原油溶蠟能力,結蠟嚴重。同溫度下輕質油對蠟溶解力大,同種油中蠟的溶解度隨溫度升高。溫度保持在析蠟臨界溫度上不會析出,壓力降至泡點下天然氣分離,由于壓力降低要吸收熱量,促使油井結蠟。
壓力高于飽和壓力,蠟初始結晶溫度降低,壓力低于飽和壓力,蠟初始結晶溫度升高,壓力降低到飽和壓力后,溶解氣分離降低對蠟的溶解力,導致蠟結晶析出。原油中含有膠質,影響蠟的結晶溫度,膠質是表活性物質,吸附在蠟晶表面阻止蠟晶長大,瀝青成極小的顆粒分散在油中,膠質瀝青質存在,沉積蠟強度增大促進結蠟。膠質對結蠟影響是矛盾的,實際結蠟中需分析主要矛盾。晶核促使結晶加快,垢晶及機械雜質為石蠟結晶核心,隨著含水上升,在油管壁分層連續水膜,實驗表明含稅增高到70%以上,產生水包油乳化物阻止蠟晶聚集。
2 油井結蠟的清防措施
油田開采中油井結蠟嚴重影響正常生產,油管壁結蠟增大對地層回壓,有關結蠟增大抽油機載荷,地層內部結蠟降低油滲透率。隨著石油工業發展,油田清防蠟工藝技術日趨完善,需了解原油在井筒流動中影響蠟沉積因素,結合不同地區油井實際情況采取適合的清防蠟措施。目前國內外應用普遍的工藝技術包括熱洗清防蠟、機械清蠟等措施。需選擇油井清防蠟技術措施,提高油井清防蠟效果,滿足油田生產效果。
2.1 油井防蠟技術措施
預防油井發生結蠟現象,解決結蠟技術難點問題,選用內部光滑的管柱系統,降低油井結蠟概率。增加井筒管柱光滑度,通過向井筒內注入化學防蠟劑,達到最佳防蠟效果[2]。
防蠟主流技術措施是涂層防蠟防腐油管,鈦納米高分子合金由齊聚物與其他聚合物改性高分子合金,納米有機鈦環氧集體聚合物適合油氣田井管防腐。聚合物保留了醚酮基,耐高溫高壓,耐化學介質腐蝕,用氨基樹脂作固化劑,制備熱固性防腐涂料。用于油氣田井管土層防腐保護。涂層具有耐水,流動阻力小等特性,使蠟,聚合物不能黏附表面,納米土層排斥蠟垢,具有很好的防結蠟功能。
微生物防蠟技術分解氧化有機物,利用高溫高壓環境條件,抑制石蠟結晶達到防蠟效果。微生物獲取容易,防蠟技術資金投入較少。能實現微生物驅油效果,達到油井增產目的。不斷研究開發新型油井防蠟技術措施,避免生產中溫度下降析蠟點數據。
2.2 油井清蠟技術措施
油田出現結蠟現象需采取最佳清蠟技術措施,恢復井筒正常運行狀態,油井清蠟技術以熱力清蠟,化學清蠟為主,選擇適宜的清蠟技術措施清除結蠟現象,油井清蠟技術措施選擇設計合理的清蠟參數,錄取油田生產運行參數,通過清蠟生產運行參數分析確定清蠟效果。
如未解決清蠟問題,需采取再次清蠟方式,提高油井生產能力。熱力清蠟技術選用結合油井結蠟規律,通過轉油站熱洗泵高壓作用,將高溫洗井水注入井筒,采取反洗井方式,經熱載體循環提高井筒管柱溫度,使石蠟熔化隨油流開采到地面。設計最佳熱力清蠟參數,保證熱洗溫度達到熱力清蠟標準,合理控制洗井水壓力,通過清洗排除井筒結蠟現象。
機械清蠟技術應用于電動潛油離心泵井筒清蠟,熱力循環導致井筒電力設備漏電,選擇合適的刮蠟片設備,通過刮蠟片機械刮削將沉積的石蠟刮掉,化學清蠟技術結合油井結蠟狀況,選擇有效的化學清蠟劑清理井筒結蠟現象,對清蠟劑化學性能分析,選擇高性價比的化學藥劑滿足油田生產的防蠟要求。對化學清蠟劑進行實驗,通過化學藥劑抑制蠟晶析出,避免石蠟結晶增加油流阻力。
3 結束語
清防蠟是油井生產管理中的重要課題,由于原油物性,不同區塊油井不同開采時期,油井結蠟狀況不同,油井清防蠟工藝不斷調整。目前油井清防蠟工藝技術較多,為克服清防蠟工藝存在的不足,應根據地層特點及結蠟程度,對比技術有確定啊,制定合理的清防蠟實施方案,更準確的指導生產工作,達到解決油井結蠟的目的。通過對油井結蠟問題研究,采取最佳的預防措施防止油井結蠟現象,油井出現結蠟情況選用相應的清蠟技術措施,恢復油井正常生產,研究應用油井清防蠟新工藝技術,降低油井結蠟概率,解決油井結蠟技術難題,促進石油工業不斷發展。
參考文獻
[1] 李恭元.油井清蠟方式探討[J].化工管理,2019,(27):211-212.
[2] 郭海濱.油井清蠟防蠟技術及新型技術應用[J].石化技術,2019,26 (7):256-257.