油井結蠟問題分析及清防蠟技術探討

魏向紅(長慶油田分公司第三采油廠五里灣第二采油作業(yè)區(qū)，陜西 靖邊 717500)

1 油井結蠟問題分析

油井結蠟指的是在開采石油的過程中，隨著氣體改變、壓力減小及溫度降低等因素的變化，導致溶解在石油中的石蠟析出，析出的石蠟結晶不斷匯集，并附著在抽油泵、抽油桿或抽油管上的一種現象。就一般情況而言，油井中的結蠟問題具有以下規(guī)律:(1)原油中蠟的含量越大，則結蠟問題也就越嚴重，需要經常清理抽油設備上附著的蠟；(2)開采后期的油井較容易出現結蠟現象；(3)當原油的溫度及壓力發(fā)生變化時，結蠟的厚度及位置也可能發(fā)生變化；(4)在抽油設備表面不干凈或較為粗糙時更容易出現結蠟問題[2]。油井結蠟問題可帶來非常嚴重的危害:(1)出現結蠟現象后，蠟層會擠占抽油設備中的空間，增加油流通過的阻力及壓力，導致電能損耗增加及單井產量降低；(2)結蠟問題還可能造成凡爾失靈，抽油泵出現游動現象，在嚴重的情況下還會導致抽油泵直接被卡死，致使油井檢泵周期縮短，對油井的正常生產造成不良影響；(3)結蠟問題會導致抽油管及抽油桿的運行參數出現偏差，造成作業(yè)量增加，如井口結蠟，則會增加井口回壓。

2 油井清防蠟技術分析

2.1 蒸汽洗井清防蠟技術

2.1.1 工藝原理

蒸汽洗井清防蠟技術的工藝原理如下:首先是采用高溫蒸汽洗井裝置對鍋爐進行持續(xù)加熱，待鍋爐中的水變?yōu)檎羝?，再將高溫蒸汽輸入井內，油管壁及其他設備表面附著的蠟就會在高溫蒸汽的作用下熔化，隨后采用抽油泵將熔化在原油中的蠟帶到地面即可[3]。為了保證蒸汽洗井技術能夠起到有效的清防蠟作用，在現場洗井的過程中應保證蒸汽洗井的水量為12m3-15m3，并根據油井結蠟情況適當調整洗井時間，一般為3h-4h。清防蠟時鍋爐車的出口溫度應為120℃-160℃，同時將蒸汽壓力控制在0.5MPa以下；井下洗井時間為20min-30min，井下洗井后及時將水返回井口，保證返回井口時水溫＞80℃，隨后將水重新返回井下，循環(huán)洗井時間應＞1.5h。

2.1.2 應用實例

某油田已進入注水開發(fā)期，原油比重為0.91，在溫度為50℃時黏度為7.15mPa·s，瀝青質平均含量為9.21%，蠟含量約為20%，初餾點為75.93℃，凝固點為6.97℃。該油田中開發(fā)的油井共為276口，平均流壓2.5MPa，平均泵效56.3%，含水率為76.3%。油田中有較多的油井出現結蠟問題，且結蠟油井分布廣泛，結蠟井數為139口，占比50.36%。另一方面，油井結蠟的速度較快，達到了1.28mm/月左右，結蠟周期為100d左右。為了實現清蠟防蠟，該油田采用了蒸汽洗井技術，洗井時間為3.5h/口，洗井時蒸汽的溫度為130℃-150℃，采用蒸汽洗井清防蠟技術前油井的免修期為502d，運用該工藝后免修期延長至608d，且無躺井。此外，應用蒸汽洗井清防蠟技術后油井含水波動值較小，獲得了良好的增油效果，同時降低了抽油機荷載。在洗井前抽油機的上行電流為24.7A，下行電流為15.4A；洗井后上行電流為22.1A，下行電流為13.4A。

2.2 化學清防蠟技術

2.2.1 工藝原理

化學清防蠟的工藝原理如下:用于清防蠟的化學制劑由聚合物、活性劑及有機溶劑組成，將化學制劑下入油井后，有機溶劑可有效溶解管壁表面附著的蠟，活性劑則可以加快有機溶劑滲入管壁縫隙與積蠟縫隙的速度，增加有機溶劑與蠟之間的接觸面，從而提高蠟溶解的速度。當管壁表面附著的蠟溶解及脫落后，蠟就會在原油中擴散，并連同原油共同體被抽出井筒。聚合物及活性劑可以降低蠟分子結合力，預防蠟分子再次結晶，從而將油層堵塞問題解除，并由此增強原油熔蠟能力，確保抽油過程中蠟晶始終處于非飽和的狀態(tài)，避免蠟析出。此外，如在乳脂原油中應用化學清防蠟技術，則還能夠起到破乳降粘及減阻的效果。

2.2.2 應用實例

某油田作業(yè)區(qū)開采的層系共為兩套，開采層系具有弱水敏及低滲的特點，油層的pH值為8.5，氯離子的含量約為350mg/L，總礦化度約為5000mg/L，為NaHCO3水型。該油田中的原油具有凝固點低、粘度低及密度低的特點，原油的密度為0.83t/m3-0.86t/m3，原油粘度為4.5mPA·s-13.7mPA·s；原油中的含蠟量為14.7%，含膠量為13.5%，凝固點約為26.8℃。在該油田中應用了熱洗清防蠟技術，但采用熱洗技術時熱洗液容易侵入地層，造成油層、地層被污染，且會影響到油井的產油量。對此，決定采用化學清防蠟技術。先利用泵車注入配置好的化學清防蠟制劑，確?；瘜W制劑通過油套環(huán)順利注入井中，加藥量及加藥周期視油井的泵掛、含水率、產液量及含蠟量而定，加藥量為450kg/次-600kg/次，加藥周期控制在35d-65d之間。應用化學清防蠟技術后，獲得了良好的清蠟及防蠟效果，且降低了清蠟費用；實施化學清蠟后可有效清除油管內結蠟與井下結蠟，檢泵周期由106d延長至214d，產油量也得到了明顯提升。此外，采用化學清蠟防蠟技術后，可以有效保護油層，避免生產井的出油能力受到影響，還能夠實現連續(xù)開采。

[1]周懷亮,朱學海,甄寶生,顏曉燕,李登.渤海油田高含氣和結蠟井的電潛泵與管柱工藝設計應用實踐[J].石油知識,2013(5):44-48.

[2]敬加強,楊梅,劉霞,蕭巍.基于熱油管道結蠟不均勻性的蠟沉積厚度預測[J].油氣田地面工程,2013(7):36-37.

[3]尹志福,李建東,魏彥林,方曉君,劉杰.模擬延長油田CO2驅油過程原油結蠟特性研究[J].石油與天然氣化工,2014(3):284-286.