油井防蠟與清蠟綜合技術(shù)探討

沈攀峰

摘要：油田開(kāi)發(fā)之后，油井會(huì)出現(xiàn)結(jié)蠟的現(xiàn)象，從而降低油井的生產(chǎn)量，增大對(duì)地層的回壓。從原油的成分、油田的開(kāi)發(fā)環(huán)境和地面設(shè)施管理可以分析結(jié)蠟的原因，針對(duì)這些問(wèn)題采取有效的措施，從而保證油田的正常運(yùn)行，確保油流量在平穩(wěn)的范圍內(nèi)，減少地層內(nèi)的結(jié)蠟機(jī)率。

關(guān)鍵詞：油田開(kāi)發(fā)；油井生產(chǎn)；結(jié)蠟清蠟；綜合技術(shù)

石油是由多種烴構(gòu)成的混合液體，隨著壓力和溫度的變化，石油中的烴將呈現(xiàn)出多種相態(tài)，其中固相物質(zhì)為含碳原子數(shù)16～64 的烷烴，也叫石蠟。在地層條件下，石蠟大多處于溶解狀態(tài)，但在石油的開(kāi)采過(guò)程中，隨著溫度、壓力的變化，石油中的石蠟會(huì)逐漸析出并聚集沉積在管壁處，這就是所謂的油井結(jié)蠟現(xiàn)象。

1 油井結(jié)蠟

1.1 影響油井結(jié)蠟的因素

1.1.1 原油的自身性質(zhì)

油井會(huì)結(jié)蠟是因?yàn)樵椭斜旧砣芙饬耸灒谕饨鐥l件相同時(shí)，原油中蠟含量越高，油井就越容易結(jié)蠟。油井是否結(jié)蠟還與其自身組分有關(guān)，原油中輕質(zhì)餾分含量越高，則處于溶解狀態(tài)的石蠟就越多，既石蠟不易從原油中析出。

1.1.2 原油中膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的含量

因?yàn)槟z質(zhì)屬于表面活性物質(zhì)，可以吸附在石蠟晶體表面，進(jìn)而阻止石蠟晶體的持續(xù)聚集。瀝青質(zhì)不溶于原油且以極小顆粒分散在原油中，它會(huì)作為石蠟的結(jié)晶中心，對(duì)石蠟的結(jié)晶具有分散作用。但由于膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的存在使蠟在管壁上沉積的作用加強(qiáng)，利于石蠟在管壁沉積，所以二者的存在對(duì)防蠟、清蠟有利也有弊。

1.1.3 壓力與溶解氣

當(dāng)?shù)貙訅毫Ω哂陲柡蛪毫r(shí)，原油中氣體不會(huì)析出，蠟的結(jié)晶溫度會(huì)隨著壓力的降低而下降。當(dāng)?shù)貙訅毫ο陆抵溜柡蛪毫σ韵聲r(shí)，原油中的氣體會(huì)持續(xù)析出，氣體析出會(huì)使原油溫度下降，對(duì)蠟的溶解能力也隨之下降，最終使蠟的最初結(jié)晶溫度上升。

1.1.4 石油中的水和雜質(zhì)

原油中的雜質(zhì)常被作為石蠟的結(jié)晶核心，會(huì)加快油井的結(jié)蠟過(guò)程。而油井含水量增加，則會(huì)在管壁形成一層水膜，抑制石蠟在管壁上的沉積。

1.2 油井結(jié)蠟的過(guò)程

（1）隨著溫度的持續(xù)下降，蠟將以結(jié)晶的方式逐漸從石油中析出。

（2）當(dāng)溫度和壓力繼續(xù)下降時(shí)，石油中的氣體開(kāi)始析出，結(jié)晶后的蠟將不斷聚集并形成蠟晶體。

（3）蠟晶體將附著在管壁表面，最終影響油井正常生產(chǎn)。

2 油井防蠟

2.1 通過(guò)對(duì)油井結(jié)蠟的了解，針對(duì)油井防蠟主要將從三個(gè)方面進(jìn)行預(yù)防

（1）防止石蠟晶體的析出。在原油開(kāi)采中，可以運(yùn)用某種手段提高油流溫度，使其高于石蠟的最初結(jié)晶溫度，這樣能夠有效地預(yù)防石蠟晶體的析出。

（2）阻止石蠟晶體的持續(xù)聚集。蠟垢的形成是蠟晶體持續(xù)聚集沉積造成的，所以在原油開(kāi)采過(guò)程中，可以在原油中適當(dāng)加入某些化學(xué)藥劑，抑制石蠟晶體的聚集，使其長(zhǎng)期處于分散狀態(tài)。

（3）通過(guò)對(duì)管壁的改良，粗糙面易于石蠟晶體的附著與聚集，常規(guī)生產(chǎn)中可以通過(guò)提高流體流速或者改善管壁表面光滑度等方式。

2.2 油井防蠟的常用方式

2.2.1 管內(nèi)襯、涂層防蠟法

該方法主要是通過(guò)改變管壁面的光滑度和潤(rùn)濕性，使蠟晶體無(wú)法在壁面大量沉積，常用的有玻璃襯里油管和涂料油管。玻璃襯里油管主要是利用其表面具有親水憎油的性質(zhì)，在生產(chǎn)過(guò)程中，管壁先會(huì)被水潤(rùn)濕形成水膜，使蠟晶體不易附著，同時(shí)玻璃具有很好的絕熱性，能夠保持管內(nèi)流體的溫度，使蠟晶體不會(huì)因?yàn)闇囟认陆刀龀?，該方法?duì)含水油效果較好，

但對(duì)于產(chǎn)能低、含水低的油井作用不明顯。涂層套管防蠟技術(shù)與玻璃襯里油管技術(shù)原理大致相同，涂層套管主要針對(duì)自噴井和注水井使用。

2.2.2 化學(xué)法防蠟

該方法主要是通過(guò)在井筒中加入化學(xué)藥劑或在抽油泵下安裝帶有固體防蠟劑的短節(jié)，隨著防蠟劑融入流體，達(dá)到最終防蠟效果。防蠟劑主要運(yùn)用活性劑型或者油溶性的高分子型。

2.2.3 強(qiáng)磁防蠟

該技術(shù)是通過(guò)克服石蠟分子間的作用力，使其在強(qiáng)磁場(chǎng)的作用下定向移動(dòng)，不能按照結(jié)蠟的要求進(jìn)行結(jié)晶，對(duì)已經(jīng)結(jié)晶的蠟，可以通過(guò)強(qiáng)磁作用消弱其晶體間的黏附力，最終對(duì)其聚集起到抑制作用，同時(shí)強(qiáng)磁作用可以改變蠟的狀體，使其便于清除。

3 油井清蠟

目前清蠟方法主要有機(jī)械清蠟和熱力清蠟兩種。

1）機(jī)械清蠟技術(shù)：使用專(zhuān)用的清蠟工具對(duì)井筒內(nèi)壁進(jìn)行刮削作業(yè)，并依靠井筒中的流體將其攜帶至地面的方法。根據(jù)油井實(shí)際結(jié)蠟情況可以使用刮蠟片、清蠟鉆頭、麻花鉆頭和矛刺鉆頭等工具作業(yè)。

2）熱力清蠟技術(shù)：通過(guò)提高流體或者沉積面的溫度，對(duì)沉積的蠟垢進(jìn)行溶解作業(yè)，常根據(jù)溫度不同可分為三種。

（1）熱流體循環(huán)清蠟技術(shù)：通過(guò)地面對(duì)熱載體的持續(xù)加熱并將流體熱力傳導(dǎo)至井筒中，使其在井筒中循環(huán)流動(dòng)，進(jìn)而提高井筒流體溫度，使已沉積的蠟再次溶解于原油中，最終達(dá)到清蠟的目的。

（2）電熱清蠟技術(shù)：將熱電纜下入井筒之中或者下入電加熱抽油桿，電纜和加熱油桿通電后會(huì)持續(xù)釋放熱量，提高流體和井筒設(shè)備的溫度，使已經(jīng)沉積的石蠟溶解，最終達(dá)到清蠟的目的。

（3）化學(xué)法清蠟技術(shù)：該技術(shù)主要是利用化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量對(duì)已沉積的蠟進(jìn)行清除，但由于該方法效率低且經(jīng)濟(jì)成本高，所以不便單獨(dú)使用，常與酸化等措施一起使用，作為一種常規(guī)增產(chǎn)措施。

4 結(jié)論

油井的防蠟與清蠟對(duì)油井的開(kāi)采具有重要意義，通過(guò)對(duì)結(jié)蠟原理的掌握，以及對(duì)防蠟、清蠟方法的了解，在以后的生產(chǎn)工作中，能夠有效地預(yù)防和處理因蠟垢原因?qū)τ途a(chǎn)的影響，保證油井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄒龍躍 . 采油工程方案設(shè)計(jì) [J]. 中國(guó)化工貿(mào)易，2013，（6）：220220.

（作者單位：中國(guó)石油化工股份有限公司華北油氣分公司采油一廠）