井下可控式防蠟裝置（防蠟筒）

文偉　楊振　迎陽興　何坤倫

摘 要：井下可控式防蠟裝置是將固體化學(xué)防蠟塊裝入專用的井下機(jī)械裝置內(nèi)，隨尾管下入油井的篩管和深井泵之間的位置，正常生產(chǎn)過程中，油流從該裝置內(nèi)流過，與防蠟塊接觸產(chǎn)生溶解，達(dá)到改善原油流動性、降低原油凝固點，防止油井井筒結(jié)蠟，延長清蠟周期和減少蠟卡的目的。固體防蠟劑是以有機(jī)高分子為主劑，添加其它助劑高溫合成的油井固體防蠟劑。該防蠟劑是根據(jù)原油從地層流入油井中，析出溶解氣體，壓力、溫度降低時，原油中的蠟晶還沒有形成蠟塊時，利用防蠟劑的分子間力將蠟晶吸附在防蠟劑的分子上，有效防止了蠟的進(jìn)一步形成、聚集、長大、吸附，起到防蠟的作用。

關(guān)鍵詞：蠟晶；修井周期；井下機(jī)械裝置

1 井下機(jī)械裝置的研制與加工

該裝置主要由提升短節(jié)、上下接頭、主體、托桿孔板及連接短節(jié)等幾部分組成，其中主體內(nèi)裝入防蠟塊，為主要部件，采用3″油管為原材料，其余部分均按井下工具相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，各項參數(shù)均符合設(shè)計指標(biāo)。按照該設(shè)計圖紙，我們首次加工制造防蠟裝置20套，并送往現(xiàn)場進(jìn)行了試驗。

試驗中發(fā)現(xiàn)，對于間歇出油、氣油比很高的油井，固體防蠟塊會出現(xiàn)脫掉皮現(xiàn)象，一旦進(jìn)入泵筒會造成安全隱患，為此，對井下機(jī)械裝置進(jìn)行了改進(jìn)：（1）在主體內(nèi)（藥筒）設(shè)計增加了一根內(nèi)眼管，使掉皮在裝置內(nèi)溶解，不得上行進(jìn)入泵筒，消除了安全隱患；（2）將下接頭的下端母扣改為公扣，去掉連接短節(jié)，使裝置直接與油管連接，方便現(xiàn)場施工；（3）對于下井位置進(jìn)行了規(guī)范，即將該裝置安裝在深井泵和篩管中間，并與深井泵和篩管之間各連接2根油管。經(jīng)過改進(jìn)、重新設(shè)計的井下機(jī)械裝置其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2。

改進(jìn)后的裝置主要由提升短節(jié)、上下接頭、裝置主體及內(nèi)眼管等幾部分組成，其中裝置主體原采用3″油管為原材料，防蠟塊裝入主體與內(nèi)眼管的環(huán)空中，去掉了托桿、孔板及連接短節(jié)，其余部分各項參數(shù)均符合設(shè)計指標(biāo)和井下工具相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不但消除了安全隱患，也使結(jié)構(gòu)更趨合理。改進(jìn)后的井下機(jī)械裝置加工制造80套，并與固體藥劑裝配后送到各生產(chǎn)現(xiàn)場，目前正在下井試驗，情況良好。

2 油井固體防蠟劑的研制與加工

油井控制溶解速度防蠟劑是利用原油在油井中舉升的能量，將溶解的防蠟劑分子與原油按設(shè)計的濃度加在原油中，經(jīng)過深井泵的舉升過程使防蠟劑分子在原油中混勻，不斷地吸附原油中析出的蠟晶，使這些蠟晶均勻的分散在原油中，阻斷了蠟晶的吸附、聚集和長大，使析出的大量蠟晶隨原油帶出井口，達(dá)到油井內(nèi)有效防蠟的目的。油井控制溶解速度防蠟劑用量少，效果好，有效周期長，下入井下后，不增加設(shè)備和動力，無須維護(hù)，是所有油井防蠟工藝中最經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的一種。需根據(jù)不同油藏、不同區(qū)塊油井原油性質(zhì)、組分和蠟樣分析結(jié)果，從軟蠟和硬蠟兩種類型入手進(jìn)行了配方研究。

固體防蠟劑優(yōu)化篩選及評價：按照測定方法，經(jīng)過大量室內(nèi)試驗，優(yōu)選出了1號、2號兩種效果和溫度都能適應(yīng)超低滲油田油井的防蠟劑，試驗過程中使用關(guān)133-149井的原油和蠟樣。從室內(nèi)試驗得出，1號防蠟劑在一定濃度范圍內(nèi)有效，使用時必須控制用量，這種防蠟劑適應(yīng)油井的溫度在40～85℃范圍，適應(yīng)油井的軟蠟。2號防蠟劑在原油中能有效控制蠟晶的吸附、聚集、長大。投加濃度在37ppm時防蠟效率就能達(dá)到61%，但這種防蠟劑適應(yīng)油井的溫度在30～55℃范圍，適應(yīng)油井的硬蠟。

3 防蠟劑復(fù)合與優(yōu)化

油井蠟是一個組分范圍較寬的混合物，單一的1號、2號防蠟劑適應(yīng)范圍非常有限。將兩種防蠟劑高溫化合后形成復(fù)合防蠟劑，克服了單一防蠟劑的缺點，又保證了防蠟劑的效果。研制成30℃～85℃溫度下的三種不同配比，不同溶解速度的系列防蠟劑，可適應(yīng)超低滲油田各種油井的防蠟。

CD-1型防蠟劑：適應(yīng)于延長組油井結(jié)蠟段在500m以上軟蠟為主的油井；CD-2型防蠟劑：適應(yīng)于延長組油井結(jié)蠟段在800m以上軟蠟和硬蠟的油井；CD-3型防蠟劑：適應(yīng)于延長組油井結(jié)蠟段在1200m以上硬蠟為主的油井。（1）CD-1型防蠟劑。CD-1型防蠟劑利用關(guān)129-158井的蠟樣和原油進(jìn)行評價分析實驗（該井以軟蠟為主，硬蠟含量較低）。滿足超二項目組部分以軟蠟為主的油井結(jié)蠟治理。該復(fù)合防蠟劑能在蠟晶析出時將蠟晶吸附均勻的分散在原油中，有效阻止了蠟晶的吸附、長大、聚集，使防蠟效果明顯高于1號防蠟劑。（2）CD-2型防蠟劑。CD-2型防蠟劑采用徐210-6井的蠟樣和原油進(jìn)行評價分析實驗（該井蠟樣是以硬蠟為主，軟蠟含量相對較低）。滿足超一項目組以硬蠟為主的油井結(jié)蠟治理。該防蠟劑在低濃度時有較高的防蠟效果，但在濃度達(dá)到210、240mg/L時防蠟率有所下降，這是由于部分防蠟劑和蠟晶沉淀造成的結(jié)果。（3）CD-3型防蠟劑。CD-3型防蠟劑利用關(guān)133-149井的蠟樣和原油進(jìn)行評價（該井蠟樣具有軟蠟和硬蠟相同的比例），能滿足超低滲第二項目部部分油井井筒防蠟的需要。

4 現(xiàn)場試驗情況

（1）吳306-45井于2010年7月21日投產(chǎn)，開采延9，目前日產(chǎn)液4.86m3，日產(chǎn)油1.77t，含水57.1%。該井投產(chǎn)后未檢泵，2014年1月11日因卡泵上修，核實原因為蠟卡，起出管桿井口以下1-300m結(jié)蠟5-6mm，完井時下入防蠟筒一套。該井檢泵前日產(chǎn)液5.61m3，日產(chǎn)油1.52，含水68.1%，檢泵后初期日產(chǎn)液5.65m3，日產(chǎn)油1.62t，含水66.2%。（2）吳506-53井于2011年7月29日投產(chǎn)，開采延93，目前日產(chǎn)液5.33m3，日產(chǎn)油3.28t，含水72.9%。該井2012年10月27日蠟卡檢泵；2013年12月7日因卡泵上修，核實原因為蠟卡，起出管桿井口以下1-300m結(jié)蠟7-8mm，10根抽油桿被蠟卡死在油管里，完井時下入防蠟筒一套。該井檢泵周期為399天。檢泵前日產(chǎn)液5.34m3，日產(chǎn)油2.51t，含水46.4%，檢泵后初期日產(chǎn)液5.52m3，日產(chǎn)油2.52t，含水46.4%。

5 結(jié)束語

井下可控式防蠟裝置通過室內(nèi)篩選、優(yōu)化及現(xiàn)場試驗與改進(jìn)完善，已基本能滿足超低滲油田對井筒結(jié)蠟防治技術(shù)的要求，得出以下結(jié)論及建議：（1）改進(jìn)后的井下機(jī)械裝置結(jié)構(gòu)合理，安全可靠，現(xiàn)場安裝方便，消除了固體防蠟劑掉皮、溶解堵塞可能造成的安全隱患，能滿足超低滲油田油井對防蠟技術(shù)的要求；（2）按照試驗結(jié)果，該裝置安裝在深井泵和篩管中間，并與深井泵和篩管之間各連接2根油管，效果更好，同時可更換藥劑重復(fù)使用，提高經(jīng)濟(jì)效益。（3）在室內(nèi)和現(xiàn)場試驗基礎(chǔ)上，優(yōu)化復(fù)配的CD-1、CD-2型固體防蠟劑，完全按照低滲透油田結(jié)蠟特征進(jìn)行篩選配方，藥劑針對性強，溶解速度可控可調(diào)，有效期長，防蠟效果好；（4）根據(jù)超低滲油田的生產(chǎn)實際及垢型分析結(jié)果，篩選復(fù)配的CD-Ⅰ和CD-Ⅱ型防垢劑，能有效防治井筒結(jié)垢，延長油井免修期。