油井微生物清防蠟技術(shù)研究與應(yīng)用

王瑞霞

摘要：文衛(wèi)采油廠有天然能量開采的油井121口，其中，含水低于70%的油井達(dá)74口，原油中蠟質(zhì)含量較高，原油凝固點(diǎn)高，造成該類油井結(jié)蠟嚴(yán)重，在生產(chǎn)中結(jié)蠟會影響懸點(diǎn)載荷，引起交變載荷的增大，進(jìn)而影響抽油桿的工作壽命，造成油井躺井。2018年我廠因結(jié)蠟造成桿斷及蠟卡躺井達(dá)8口之多。研究應(yīng)用油井微生物輕防蠟技術(shù)取得突破進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：油井結(jié)蠟;微生物清蠟;選井標(biāo)準(zhǔn)

一、油井結(jié)蠟的原因分析

1.1溫度對油井結(jié)蠟的影響

溫度是影響油井結(jié)蠟的重要原因之一。當(dāng)外界的溫度比析蠟溫度低時，就會出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象，溫度越低析出的蠟就會越多一般在油氣的開采上使用高壓物性模擬實(shí)驗來測析蠟溫度變化。

1.2壓力對油井結(jié)蠟的影響

根據(jù)化學(xué)物質(zhì)的結(jié)晶原理可知，當(dāng)外界的壓力低于飽和壓力時，伴隨著原油中的氣體逸出與膨脹都可能造成油溫降低，因為氣體膨脹將原油中一部分熱量帶走，從而降低了對蠟的溶解能力，溫度降低引起結(jié)蠟現(xiàn)象。

1.3機(jī)械雜質(zhì)和水對油井結(jié)蠟的影響

結(jié)蠟的核心因素是原油中機(jī)械雜質(zhì)和水中的微粒。當(dāng)含水量降到70%以下時，伴隨同樣的流量井下溫度會下降，析蠟點(diǎn)下移，析出的蠟易聚集或沉積，形成油井結(jié)蠟。

1.4流速和管壁特性對油井結(jié)蠟的影響

有關(guān)實(shí)驗表明，隨流速升高，單位時間內(nèi)通過的結(jié)蠟量也增加，相應(yīng)的析出的蠟會增多，易造成嚴(yán)重的油井結(jié)蠟現(xiàn)象

1.5舉升方式對油井結(jié)蠟的影響

舉升方式也會對對油井結(jié)蠟產(chǎn)生一定的影響。自噴井和氣舉井在井口或井下節(jié)流時會引起氣體膨脹而帶走部分熱量，導(dǎo)致溫度下降造成結(jié)蠟。

二、微生物清防蠟原理

微生物采油技術(shù)作為一門有前景的技術(shù)，已經(jīng)能夠處理油田中遇到的多種生產(chǎn)問題，主要包括油井結(jié)垢、結(jié)蠟以及提高原油采收率.微生物清防蠟技術(shù)是微生物采油技術(shù)的一個分支，其主要目的是對油井和油管清除結(jié)蠟和防止結(jié)蠟，但至今微生物清蠟防蠟技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用的很少，制約該技術(shù)大范圍應(yīng)用的主要原因是有效期短、清蠟防蠟效果差。

在降解石蠟的微生物中加入生物表面活性劑可以通過調(diào)節(jié)細(xì)胞表面的疏水性能，影響微生物細(xì)胞與烴類之間的親和力，降低油水界面張力，誘導(dǎo)大量的酶以提高清防蠟效率本實(shí)驗經(jīng)篩選、分離、純化獲得清防蠟菌種和高產(chǎn)表活劑菌種，按照不同比例向石油中添加清防蠟菌種和高產(chǎn)表活劑菌種，以對固體石蠟的降解率為指標(biāo)，獲得混合菌種復(fù)配的最佳比例.通過室內(nèi)實(shí)驗分析混合菌作用于原油前后其粘度、凝點(diǎn)及表面張力變化之后，將微生物清防蠟技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場試驗，為微生物清防蠟技術(shù)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。

微生物清防蠟機(jī)理主要表現(xiàn)在三個方面：

首先，利用細(xì)菌本身對石蠟的降解作用。研究表明，原油中所含輕質(zhì)組分越多，則蠟的初始結(jié)晶溫度就越低，保持溶解狀態(tài)的蠟就越多，蠟就不易析出。因此，篩選合適的菌種，在一定程度上降解原油中的某些重質(zhì)組分，相應(yīng)地增加其中的輕質(zhì)組分，就可以防止油井結(jié)蠟。所使用的微生物自身以原油中的蠟質(zhì)成分（C₁₅-C₇₀）為生長繁殖的唯一碳源。當(dāng)將菌劑注入油井，混合菌將以原油中的蠟質(zhì)組成為碳源進(jìn)行新陳代謝，使長鏈烴轉(zhuǎn)化為短鏈烴。

第二，利用細(xì)菌體及其代謝產(chǎn)物的表面效應(yīng)。蠟晶的析出，必須首先有蠟核（蠟晶析出的附著體）。如果在蠟結(jié)晶析出之前搶先在蠟核表面涂上一層表面活性劑物質(zhì)，這樣就可以阻止蠟在固體物質(zhì)表面的附著，達(dá)到阻止結(jié)蠟的目的。微生物產(chǎn)生脂肪酸、糖脂、類脂體等多種生物表面活性劑，所產(chǎn)生的表面活性劑和蠟晶相互作用，參與蠟晶形成，改變蠟晶狀態(tài)，阻止其進(jìn)一步生長，從而有效防止蠟、瀝青、膠質(zhì)等重質(zhì)組分的沉積。

第三，利用細(xì)菌對蠟的分散作用。研究表明，將高溫狀態(tài)下同等數(shù)量的溶解石蠟分別加入清水與防蠟菌液中，發(fā)現(xiàn)在同等的時間內(nèi)清水中石蠟析出并凝集，而在菌液中石蠟仍保持溶解狀態(tài)。這證明微生物防蠟菌液有效地阻止了石蠟的凝聚。

因此，菌劑的投加具有明顯而長效的油井清防蠟效果。

三、油井選井標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)施工藝

1、微生物清蠟劑油井選井標(biāo)準(zhǔn)

2、微生物加注工藝

（1）套管加入法

在進(jìn)行微生物清防蠟作業(yè)前，先進(jìn)行一次徹底洗井，待油井恢復(fù)正常生產(chǎn)后，在抽油機(jī)正常工作的情況下，將一定量的菌劑（一般為200kg）從油套管環(huán)形空間泵入油井即可，根據(jù)井況調(diào)整加菌頻率（如每月一次）。

若油井沉沒度小于250米，最好關(guān)井4小時。使用前將油井洗凈，嚴(yán)禁其他化學(xué)藥劑（如殺菌劑、緩蝕劑、破乳劑）與之混用。

（2）加入量和加入周期

前三個周期每次加入菌劑量200公斤（可根據(jù)具體情況優(yōu)化）;以后每月按100Kg投加，并根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行調(diào)整。

在油井生物清防蠟期間應(yīng)注意考察以下參數(shù)：生產(chǎn)電流、示功圖、載荷和油井產(chǎn)量，并據(jù)此對菌種加入量和加入周期進(jìn)行調(diào)整。必要時洗井后再加。

四、結(jié)論與認(rèn)識

1、微生物清蠟適用于文衛(wèi)采油廠油井清防蠟作業(yè)。實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)出液降粘、減輕地層堵塞、降低油井負(fù)荷的目。該工藝融蠟?zāi)芰^強(qiáng)，不傷害地層。

2、施工簡單藥劑從油套環(huán)空處加入不影響油井的正常生產(chǎn)，有效減少單井因結(jié)蠟作業(yè)井次。

3、油井微生物清蠟防蠟可維護(hù)油井生產(chǎn)、延長油井有效生產(chǎn)時間。同時還能改善井筒環(huán)境，提高泵效。

4、第一次投加之前的徹底洗井對于以后的清防蠟效果影響較大，嚴(yán)格按要求洗井，保證清防蠟效果。