油井清防蠟技術(shù)淺談

史克成

摘要：油井清防蠟技術(shù)總體可以分為物理法和化學(xué)法兩大類，主要包括機(jī)械清蠟、熱力清防蠟、表面能防蠟、磁防蠟、聲波防蠟、微生物清蠟和化學(xué)清防蠟等方法，在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐中，清防蠟措施往往不是單一的，而是復(fù)合的。

關(guān)鍵詞：清蠟技術(shù);防蠟;微生物清蠟;

一、機(jī)械清蠟技術(shù)

有桿泵抽油井機(jī)械清蠟是利用安裝在抽油桿上的活動(dòng)刮蠟器清除油管和抽油桿上的蠟。

（1）尼龍刮蠟器。目前油田通用的是尼龍刮蠟器，尼龍刮蠟器表面親水不易結(jié)蠟，摩擦系數(shù)小，強(qiáng)度高，耐沖擊，耐磨，耐腐蝕，一般都是鑄成型，不須機(jī)械加工，制造方便，其高度為65mm。尼龍刮蠟器成圓柱體狀，外圍有若干螺旋斜槽，斜槽的上下端必須重疊，以保證油管內(nèi)圓360度都能刮上蠟，斜槽作為油流通道，其流通面積應(yīng)大于12.17cm²，為44mm抽油泵游動(dòng)閥座孔面積的3.2倍以上。在抽油過程中，作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的，抽油桿帶動(dòng)刮蠟器做上下移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，從而起到刮蠟作用。尼龍刮蠟器的主要缺點(diǎn)是它不能清除抽油桿接頭和限位器上的蠟，所以還要定期輔以其它的清蠟方式，如熱載體循環(huán)洗井、化學(xué)清防蠟等。

（2）自動(dòng)清蠟器

油田試驗(yàn)應(yīng)用了自動(dòng)清蠟器，效果較好。該自動(dòng)清蠟器主要由步進(jìn)簧、換向齒、連刀體等部件構(gòu)成，并配合上換向器和下?lián)Q向器、安全節(jié)成套使用。清蠟器安裝在抽油桿上、下?lián)Q向器之間，可按結(jié)蠟井段設(shè)計(jì)。清蠟原理是：清蠟器主體隨抽油桿的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)運(yùn)行于上、下?lián)Q向器之間，安裝刀口部位會(huì)自動(dòng)刮除抽油桿和油管壁上的蠟質(zhì)、膠質(zhì)、水垢等粘結(jié)物。安全節(jié)設(shè)在下?lián)Q向器以下泵筒上一根油管間的任一油管上，它采用稀土強(qiáng)磁材料及先進(jìn)的聚磁技術(shù)設(shè)計(jì)制造，強(qiáng)大的磁場(chǎng)可改善油流的物性，并能阻止鋼鐵類磁性小物件下落泵中。

二、熱力清蠟技術(shù)

熱力清防蠟方法是利用熱能來提高井筒溫度，當(dāng)溫度超過析蠟溫度時(shí)，起防止蠟沉積的作用;當(dāng)溫度超過蠟的熔點(diǎn)時(shí)，則起清蠟作用一般常用的方法有熱載體循環(huán)洗井、電熱抽油桿清防蠟、井下自控?zé)犭娎|清防蠟、熱化學(xué)清蠟等四種方法。

（1）熱載體循環(huán)洗井

熱載體循環(huán)洗井清蠟方法一般釆用熱容量大、與油井配伍性好、經(jīng)濟(jì)性好且比較容易得到的載體，如熱油、熱水（對(duì)水敏地層需要加防膨劑）等。用這種方法將熱能帶入井筒中，提高井筒溫度，使其超過蠟的熔點(diǎn)，從而使蠟溶化達(dá)到清蠟的目的。一般有兩種循環(huán)方法：①?gòu)挠吞篆h(huán)形空間注入熱載體，反循環(huán)洗井，邊抽邊洗，熱載體連同產(chǎn)出的井液通過抽油泵一起從油管排出。

②另一種方法是空心抽油桿熱洗清蠟，它是將空心抽油桿下至結(jié)蠟深度以下50米，下接實(shí)心抽油桿，熱載體從空心抽油桿注入，經(jīng)空心抽油桿底部的洗井閥正循環(huán)從抽油桿和油管環(huán)形空間返出。

這兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)：第一種方法，優(yōu)點(diǎn)是洗井液經(jīng)過泵排出，可以清除泵內(nèi)的蠟和雜物，排除深井泵的故障。缺點(diǎn)是熱效率低，洗井液用量多，成本高。而且洗井液需要經(jīng)過深井泵抽出，影響采油時(shí)率，如果熱洗介質(zhì)與地層配伍性不好易導(dǎo)致地層污染。后一種方法優(yōu)點(diǎn)是熱效率高，用的洗井液少，成本低，而且洗井液不與油層接觸，不存在傷害問題。但這種方法的空心抽油桿洗井特殊接頭還不夠成熟，故障較多。同時(shí)由于洗井液不通過深井泵，所以不能解決深井泵的結(jié)蠟問題。

（2）熱化學(xué)清蠟技術(shù)

為清除井底附近油層內(nèi)部和井筒沉積的蠟，過去曾釆用過化學(xué)清蠟方法。它是利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱能來清除石蠟，例如氫氧化鈉、鋁、鎂與鹽酸作用產(chǎn)生大量的熱力學(xué)能具體在實(shí)施熱化學(xué)清代蠟的操作過程中，需要將兩種藥液用兩臺(tái)栗車（雙液法）按比例從環(huán)形空間和另一通道油管或連續(xù)油管等按一定配比注入。該反應(yīng)由于是瞬間完成達(dá)到熱峰值，因而兩臺(tái)泵車在施工過程中不能有任何失誤，否則就容易發(fā)生事故，這是熱化學(xué)清蠟方法的缺點(diǎn)。為此，近年來在反應(yīng)催化劑方面進(jìn)行了深入地研究，新開發(fā)的各種催化劑可以控制熱化學(xué)反應(yīng)開始發(fā)生的時(shí)間，根據(jù)施工的需要選用不同的催化劑，使開始反應(yīng)的時(shí)間從20min至6h內(nèi)隨意進(jìn)行調(diào)整。由于新催化劑系列的開發(fā)，進(jìn)行熱化學(xué)清蠟施工時(shí)也可以只使用一臺(tái)泵車（單液法），保證了施工的安全。但實(shí)踐證明，用這種方法產(chǎn)生熱能來清蠟很不經(jīng)濟(jì)，且效率低。因此。很少單獨(dú)使用，它常與熱酸處理聯(lián)合使用，以作為油井的一種增產(chǎn)措施。

三、表面能防蠟技術(shù)

表面能防蠟主要是在油管表面創(chuàng)造不利于石蠟沉積的條件，如提高表面的光滑度、改善表面的潤(rùn)濕性。

（1）油管內(nèi)襯油管內(nèi)襯是在油管內(nèi)壁襯上一層由Si0₂（74.2%）、Na₂O（14.0%）、CaO（5.3%）、Al₂O₃（4.5%）、B₂O₃等組成的玻璃襯里，此襯里具有親水憎油、表面光滑防止蠟沉積的作用，特別是油井含水后玻璃襯里先被水潤(rùn)濕，油井析出的蠟不易附著在管壁上，同時(shí)內(nèi)壁表面光滑，使析出的蠟不易黏附，減緩了結(jié)蠟速度。

（2）涂料油管

涂料油管是在油管內(nèi)壁涂一層固化后表面光滑且親水性強(qiáng)的物質(zhì)，其防蠟原理也是通過提高管壁的光滑度和改善管壁表面的潤(rùn)濕性（親水憎油），使蠟不易在管壁表面沉積，從而達(dá)到防蠟的目的。早期使用的是普通清漆，但其在應(yīng)用上黏合強(qiáng)度低，效果差而逐漸被淘汰，目前應(yīng)用較多的是聚氨基甲酸酯類涂料。

四、聲波防蠟技術(shù)

防蠟原理：首先是機(jī)械作用，由聲波發(fā)生器產(chǎn)生的聲波以較高頻率產(chǎn)生劇烈機(jī)械振動(dòng)，振動(dòng)作用于含蠟原油而產(chǎn)生攪拌、分散、沖擊破碎等次級(jí)效應(yīng)，使原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)與蠟晶均勻分布;同時(shí)劇烈振動(dòng)產(chǎn)生的力學(xué)效應(yīng)使流體質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加，產(chǎn)生較大的剪切應(yīng)力，從而減弱蠟晶間的結(jié)合力，導(dǎo)致蠟晶的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)破壞，流動(dòng)性改變，大幅降低原油的流動(dòng)阻力。其次是空化作用，在聲波場(chǎng)中可降低空化閥和空化產(chǎn)生的條件，使空化現(xiàn)象易發(fā)生，空化作用常產(chǎn)生局部的高溫高壓的能量爆發(fā)，并對(duì)改變流體結(jié)構(gòu)也起到不可忽視的作用。還有聲波的熱作用，其作用大小與聲波振動(dòng)的頻率及振動(dòng)幅度有關(guān)，在頻率不高時(shí)，這種作用就較弱。聲波防蠟技術(shù)是一種新型高效低成本的先進(jìn)技術(shù)，防蠟效果好，有效期長(zhǎng)。在與化學(xué)清蠟劑配合應(yīng)用時(shí)，除具有單純聲波防蠟技術(shù)優(yōu)點(diǎn)外，還可減少加藥量，延長(zhǎng)加藥周期和結(jié)蠟周期，防蠟效果明顯。

五、結(jié)論

目前油井清防蠟技術(shù)主要包括機(jī)械清蠟、熱力清防蠟、表面能防蠟、磁防蠟、聲波防蠟、微生物清蠟和化學(xué)清防蠟等方法，在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)根據(jù)油井的實(shí)際情況選用針對(duì)性強(qiáng)的清防蠟措施。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉遙等.電加熱桿清防蠟技術(shù)在英東油田的應(yīng)用[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013（1）：28-30