渤南油田清防蠟工藝技術(shù)應(yīng)用及優(yōu)化研究

王傳新 秦 知 孫金波 熊 亮

（中國石化勝利油田分公司石油開發(fā)中心有限公司，山東 東營257000）

結(jié)蠟是影響渤南油田原油收率的一個(gè)重要因素，要確保渤南油田油井穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，做好該區(qū)的清防蠟工作刻不容緩，雖然高含水期的到來對于油井結(jié)蠟問題產(chǎn)生了一定的抑制，但是部分低壓低產(chǎn)井依然結(jié)蠟問題嚴(yán)重。然而分析發(fā)現(xiàn)在渤南油田應(yīng)用的幾種清防蠟方法多樣，但是卻存在著清防蠟效果比較差的問題。因此，必須找出導(dǎo)致油井結(jié)蠟的主要原因，并采取針對性的清防蠟工藝進(jìn)行清防蠟工作，如現(xiàn)有工藝存在不能滿足目前油井生產(chǎn)需要的問題，則需要在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝創(chuàng)新或者多種清防工藝結(jié)合應(yīng)用，以彌補(bǔ)現(xiàn)有常規(guī)清蠟方法的不足之處，確保清防蠟效果。

1 影響渤南油田油井結(jié)蠟的主要因素

1.1 原油性質(zhì)

油井是否結(jié)蠟，這與原油性質(zhì)密切相關(guān)，如果原油中多以輕質(zhì)餾分為主，則結(jié)蠟問題很容易出現(xiàn)，反之則很容易出現(xiàn)結(jié)蠟。另外，原油中的膠質(zhì)含量也會(huì)影響原油的結(jié)蠟，如果原油中膠質(zhì)含量比較高，那么其析蠟的溫度就會(huì)降低，就容易導(dǎo)致結(jié)蠟。如渤南油田，其原油的蠟含量就達(dá)到了20%以上，這就給油井結(jié)蠟帶來了基礎(chǔ)便利。

1.2 溫度因素

在油藏中原油中的一些烴類組分是處于溶解狀態(tài)的，當(dāng)析蠟溫度低于當(dāng)前環(huán)境溫度時(shí)候，原油中的蠟組分就不會(huì)析出并結(jié)蠟，如果溫度持續(xù)低于原油中的析蠟溫度，那就會(huì)導(dǎo)致原油中蠟析出而結(jié)蠟。

1.3 壓力因素

是否結(jié)蠟也受到壓力因素的影響，原油自身飽和壓力如果大于井筒內(nèi)的壓力，那么在原油中溶解的氣相就會(huì)從原油中脫出，這會(huì)導(dǎo)致原油自身的溫度降低，促進(jìn)結(jié)蠟產(chǎn)生。渤南油田其平均飽和壓力在20.9MPa 左右，而低壓低產(chǎn)井流壓一般低于15MPa，地層脫氣后，原油其融蠟攜蠟的能力會(huì)降低，導(dǎo)致結(jié)蠟速度上升。

1.4 原油中是否含水及雜質(zhì)

原油中如含水或者機(jī)械雜質(zhì)，那么這些雜質(zhì)或者水的微粒就會(huì)成為結(jié)蠟的核心，就會(huì)促進(jìn)結(jié)蠟現(xiàn)象的發(fā)生。

1.5 原油流速和管壁特性

流速同樣是一個(gè)重要的影響因素，原油流速越大，如達(dá)到臨界流速及以上，原油中析出的蠟在管壁上不容易沉積，特別是管材表面非常光滑的更不容易結(jié)蠟，而表面親油的相對于親水的更容易結(jié)蠟。

1.6 舉升方式

不同的舉升方式直接影響著原油的結(jié)蠟，如采用水力活塞泵采油或者電動(dòng)潛油泵采用，這時(shí)會(huì)因?yàn)樵土鲃?dòng)溫度較高而不容易出現(xiàn)結(jié)蠟，并且還對于防蠟比較有利。

2 油井結(jié)蠟導(dǎo)致的危害

如果油井在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的結(jié)蠟現(xiàn)象，首先就會(huì)影響油井產(chǎn)量，下降速度會(huì)比較明顯；其次因結(jié)蠟結(jié)垢導(dǎo)致的地層傷害問題會(huì)致使油井出現(xiàn)卡、堵、抽油桿斷脫等各類問題，油井管柱甚至地面管線被蠟堵嚴(yán)重影響油井檢泵周期和熱洗周期，嚴(yán)重制約原油生產(chǎn)及抬高生產(chǎn)成本。對于渤南油田來說，隨著開發(fā)周期延遲，地層收到傷害，滲透性得不到及時(shí)補(bǔ)充，原油流動(dòng)性下降，結(jié)蠟問題頻發(fā)，直接影響原油產(chǎn)量。因此，必須要做好清防蠟工作。

3 渤南油田清防蠟工藝技術(shù)應(yīng)用

渤南油田常用的清防蠟方法，主要有機(jī)械清蠟技術(shù)、熱力清防蠟技術(shù)、化學(xué)藥劑清防蠟技術(shù)、磁防蠟技術(shù)等工藝。

3.1 機(jī)械清蠟

機(jī)械清蠟工藝主要應(yīng)用在部分自噴井和有桿泵抽油井中，就是通過專門的清蠟或者刮蠟設(shè)備工具將附著在油井中的蠟進(jìn)行刮除，這種方法簡單方便直觀，如常用的尼龍刮蠟器等，它就是抽油桿的上下運(yùn)動(dòng)將油管內(nèi)的結(jié)蠟進(jìn)行清除，具有成本低、操作簡單、對油井要求較低等諸多優(yōu)勢，但是缺點(diǎn)也比較明顯，那就是這些刮蠟工具固定到抽油桿上時(shí)效較低，不僅清蠟效果不足夠徹底，而且清蠟工具比較容易損壞，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)刮蠟片掉下造成油井卡泵，更換費(fèi)時(shí)費(fèi)力。此外，這種方法通常還需要定期通過化學(xué)或者熱洗方法進(jìn)行輔助。

3.2 化學(xué)清防蠟技術(shù)

通過對油井借助專門的化學(xué)藥劑進(jìn)行清防蠟是目前在各油田清防蠟工作中應(yīng)用非常廣泛的一種工藝，其操作步驟就是在環(huán)形空間內(nèi)加入藥劑來完成，化學(xué)藥劑的選擇需要根據(jù)原油的作用機(jī)理來完成，目前主要由四大類化學(xué)清蠟劑，分別是水基清防蠟劑、油基清防蠟劑、乳液型清防蠟劑和固體防蠟劑。通過化學(xué)清防蠟工藝技術(shù)可以將原油析出蠟中的蠟晶微粒（結(jié)構(gòu)、形狀、大小等）進(jìn)行改變分解，由此阻止了蠟晶的相互吸咐并長大，進(jìn)而有效降低了原油黏度并實(shí)現(xiàn)蠟在管壁的清除。但是該種工藝也有缺點(diǎn)，那就行由于原油蠟品其性質(zhì)不一，需要對化學(xué)藥劑進(jìn)行優(yōu)選并調(diào)整，同時(shí)要通過熱洗來結(jié)合方可有效提升清蠟效果。

3.3 熱洗清蠟

田應(yīng)用最普遍的清蠟方法就是熱洗清蠟工藝，它的工藝原理就是通過熱能發(fā)揮溫度的作用，將抽油桿、油管以及管內(nèi)液流的溫度進(jìn)一步提高，如果溫度達(dá)到或者超過原油中蠟析出的溫度時(shí)，這時(shí)候就能避免出現(xiàn)結(jié)蠟問題，而隨著溫度進(jìn)一步提升，其超過了原油中蠟的熔點(diǎn)，就能有效清除蠟晶。該種工藝其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)用且見效快，能徹底的清除結(jié)蠟，但是缺點(diǎn)也很明顯，就是一停止熱洗或者溫度不適合后就會(huì)依舊出現(xiàn)結(jié)蠟，需要定期進(jìn)行熱洗，而有的井其蠟結(jié)速度快，就必須短時(shí)間內(nèi)需要再進(jìn)行熱洗作業(yè)，導(dǎo)致作業(yè)成本提高。

3.4 磁防蠟技術(shù)

磁防蠟技術(shù)其工作原理就是在油井井口安裝電磁防蠟器，通過電磁防蠟器電磁場轉(zhuǎn)換的功能將電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)態(tài)變化的電磁場，產(chǎn)生的電磁波傳輸?shù)皆蜕希⑼ㄟ^電磁波的作用將原油中蠟分子的排列結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，從而防止了蠟從原油中析出在油桿管的表面吸附、沉積，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)防蠟。磁防蠟技術(shù)可以有效降低油井結(jié)蠟程度，使得油井洗井周期明顯延長，但是缺點(diǎn)就是不同的油井防蠟效果不一，也不能使油井完全避免出現(xiàn)結(jié)蠟現(xiàn)象。此外，其可能對管桿泵產(chǎn)生磁化作用，對深井泵凡爾的正常運(yùn)行造成影響。

4 渤南油田熱洗清蠟工藝及其優(yōu)化改進(jìn)

4.1 常規(guī)熱洗清蠟存在的問題

在當(dāng)前渤南油田的開發(fā)過程中熱洗清蠟是一種非常有效實(shí)用的有桿泵清蠟方式，每年實(shí)施的井次非常多。這種方式對于油井工況保持具有比較好的作用，但是對地層的傷害卻也非常明顯且持續(xù)，主要表現(xiàn)為洗井液漏失、壓井效應(yīng)減產(chǎn)、顆粒堵塞、結(jié)垢和毛細(xì)管效應(yīng)。目前油田抽油機(jī)井熱洗作業(yè)普遍采用的是熱洗泵車熱水洗井，它是通過水的高溫作用將附著沉積在油管桿上的蠟進(jìn)行融化，并在泵抽吸和熱洗液的頂替下，熱洗液和原油一并把熔蠟返到地面。雖然這種方式在渤南油田應(yīng)用非常廣也效果良好，但是其缺點(diǎn)同樣較多，主要表現(xiàn)為：①較高的費(fèi)用導(dǎo)致作業(yè)成本居高不下；②在進(jìn)行單井洗井作業(yè)時(shí)往往耗時(shí)較長，如單井洗井液量在30m3以上，2.0～3.5 小時(shí)很普遍，耗時(shí)耗力；③洗井不當(dāng)易造成油層污染，泵車洗井壓力控制不當(dāng)，熱洗液會(huì)被擠入地層，對油層造成傷害，影響油井產(chǎn)量；④難以有效控制洗井液溫度；⑤當(dāng)熱洗液溫度達(dá)到或超過85℃時(shí)，泵車上的增壓泵的密封圈易損壞；熱洗后，因熱脹冷縮，造成一些偏磨的井光桿或抽油桿斷脫等。

4.2 優(yōu)化改進(jìn)措施

4.2.1 為避免其他負(fù)面效應(yīng)，考慮在現(xiàn)有清防蠟劑基礎(chǔ)上研制新型油井洗井添加劑，這些添加劑必須在清防蠟方面具有明顯優(yōu)勢。

4.2.2 進(jìn)一步完善井下生產(chǎn)管柱，在井下下入分離式管柱，用單流閥控制井下流體流動(dòng)方向，使洗井液不進(jìn)入地層，避免井下管、桿受力發(fā)生彈性變形，保護(hù)油層不受污染 目前，還沒有合適的封隔器。

4.2.3 使用新型油井防污染清蠟設(shè)備，依靠抽油機(jī)把產(chǎn)出液輸送到油井的防污染清蠟設(shè)備，經(jīng)該裝置加熱后再回到油套環(huán)空中，從而使油管的溫度不斷升高，有效清除油管內(nèi)壁及抽油桿上的蠟垢。該洗井工藝對低壓低產(chǎn)井效果明顯，并且后期產(chǎn)量仍有上升趨勢，穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間較長。 (4)對于地層水敏和供液不足的油井，使用微生物防蠟技術(shù)進(jìn)行油井防蠟，避免熱水洗井造成水敏、倒灌以及地層傷害。

5 結(jié)論

結(jié)蠟對于渤南油田油井來說是一個(gè)非常嚴(yán)重且棘手的問題，需要找到恰當(dāng)?shù)墓に嚰夹g(shù)進(jìn)行清防蠟，然而現(xiàn)有的清防蠟工藝多種多樣，在進(jìn)行工藝選擇時(shí)需要根據(jù)油井和原油的實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，從而確保清蠟效果良好，此外油井的生產(chǎn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，清蠟工藝在應(yīng)用過程中也要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整并優(yōu)化，只有這樣才能確保清蠟效果最佳。