采油工程中油井的防蠟與清蠟方法探究

謝德智 李有福 丁睿 龐博貴 鄧輝

摘要：隨著時(shí)代的前進(jìn)，石油作為一種國(guó)家安全的戰(zhàn)略物資和各種化工制品的原材料，其地位已經(jīng)愈發(fā)重要。除了從國(guó)際市場(chǎng)進(jìn)口以外，國(guó)內(nèi)石油的開(kāi)采也不可或缺。而石油在開(kāi)采和運(yùn)輸過(guò)程中遇到的結(jié)蠟問(wèn)題，就成為了一個(gè)制約石油產(chǎn)量的重要因素，本文即對(duì)油井的防蠟與清蠟方法做出一定程度的探究。

關(guān)鍵詞：石油;清蠟;防蠟

1 油井結(jié)蠟原因與危害

1.1 油井結(jié)蠟的原因

我國(guó)的油氣資源受地質(zhì)構(gòu)造等因素影響，大部分都具有一定程度的含蠟量，很多的油田采出的石油含蠟量都高于20%，甚至部分油田采出的石油含蠟量能夠達(dá)到40%。石油在地層中的溫度較高，很多油田的產(chǎn)油地層溫度都在100度左右，但是在開(kāi)采過(guò)程中，當(dāng)石油從地層中進(jìn)入采油井的井筒內(nèi)，溫度就開(kāi)始逐漸降低，在降低的過(guò)程中，當(dāng)溫度達(dá)到析蠟點(diǎn)時(shí)，石油中所蘊(yùn)含的石蠟就開(kāi)始慢慢結(jié)晶、然后析出最后形成聚集，同時(shí)開(kāi)始附著在采油井井筒以及運(yùn)輸管道的內(nèi)壁上。

1.2 油井結(jié)蠟的影響因素

采油井在生產(chǎn)過(guò)程中結(jié)蠟的主要影響因素有：一是石油性質(zhì)因素影響：石油在開(kāi)采過(guò)程中是否易結(jié)蠟，與石油性質(zhì)中的輕質(zhì)餾分含量、膠質(zhì)含量的多少有關(guān)。含氣量如果較高的話，那么石油中的輕質(zhì)組分逸出，就會(huì)造成石油溫度的降低，從而造成蠟質(zhì)的生成。二是溫度因素影響：石油中的石蠟析出溫度會(huì)受石油組成中的烴類和其他成分的含量影響，當(dāng)析出溫度比當(dāng)前環(huán)境溫度低時(shí)，就不易結(jié)蠟，而當(dāng)析出溫度比當(dāng)前溫度高時(shí)，就會(huì)開(kāi)始析出蠟。三是壓力因素影響：當(dāng)石油中的溶解氣受到外界壓力影響從石油中分離出來(lái)時(shí)，會(huì)使石油本身的溫度下降，從而對(duì)石油結(jié)蠟產(chǎn)生正相關(guān)。四是石油是否含水及雜質(zhì)：類似于下雨凝結(jié)小雨滴的原理，石油中的雜質(zhì)和水的微粒就會(huì)起到凝結(jié)小雨滴的作用而引發(fā)結(jié)蠟。五是石油流速和管壁性質(zhì)：如同一輛在下雨天高速行駛的汽車，即使想靠邊停下來(lái)也不容易，石油的流動(dòng)速度越快，結(jié)蠟就越難發(fā)生;同樣，管壁的性質(zhì)越光滑，結(jié)蠟也就越難發(fā)生。六是采油井生產(chǎn)的舉升工藝：采油井的舉升工藝會(huì)對(duì)石油造成流速、溫度等一系列影響，從而影響結(jié)蠟的發(fā)生。

1.3 油井結(jié)蠟的危害

當(dāng)采油井井筒以及運(yùn)輸管道的內(nèi)壁上開(kāi)始結(jié)蠟，并隨著時(shí)間的推移，井筒或者管道內(nèi)壁上凝結(jié)的石蠟越來(lái)越多時(shí)，就會(huì)逐漸降低井筒或管道內(nèi)的流通面積，同時(shí)增大摩阻，使井筒或者管道的輸送能力越來(lái)越弱，長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)使采油井的產(chǎn)量下降。結(jié)蠟到一定程度還會(huì)造成堵塞井筒、使舉升工藝是抽油機(jī)類采油井出現(xiàn)泵桿斷脫、泵卡等各種問(wèn)題造成躺井。而且在運(yùn)輸過(guò)程中，管道結(jié)蠟會(huì)影響管道的輸送速度，到了冬季時(shí)，一旦發(fā)生管道凍堵，處理起來(lái)很困難，就會(huì)嚴(yán)重破壞生產(chǎn)的正常運(yùn)行，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。

2 清蠟與防蠟方法的探究

2.1 使用機(jī)械進(jìn)行清蠟的方法

機(jī)械清蠟這種方式是很常用的一種清蠟方式，這種清蠟方法主要是使用器械來(lái)清除采油井井筒內(nèi)的油管上聚集的石蠟，然后通過(guò)采油井采出石油的過(guò)程把石蠟帶出井筒內(nèi)。這種方法需要區(qū)分采油井的舉升方式，不同的采油井舉升方式有不同的清蠟方法。自噴井在清蠟時(shí)，用清蠟鉆頭或者是使用刮蠟片。而抽油機(jī)井在清蠟時(shí)會(huì)使用刮蠟器進(jìn)行操作。工作人員除了不斷摸索并制定清蠟規(guī)律以外，也需制定好機(jī)械設(shè)備管理制度。嚴(yán)格遵照規(guī)章制度來(lái)進(jìn)行清蠟操作，避免出現(xiàn)安全事故，以及減少因設(shè)備保養(yǎng)不及時(shí)等原因造成的損失。

2.2 使用熱力清洗進(jìn)行清蠟的方法

最常見(jiàn)的蠟清洗方法是熱力清洗法.該工藝的原理是利用高溫度水進(jìn)行熱洗井筒或者管道的操作。通過(guò)使用超過(guò)石蠟融化溫度的高溫水使井筒內(nèi)粘結(jié)在抽油桿或者油管上的蠟預(yù)熱融化，再排出井筒。這種方法簡(jiǎn)單易行，成本低，效果好，但是在洗過(guò)之后沒(méi)有預(yù)防作用，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，井筒內(nèi)仍舊會(huì)繼續(xù)結(jié)蠟。

2.3 使用特定藥劑清防蠟的方法

使用專用的特種化學(xué)藥劑除蠟防蠟技術(shù)也是在油田使用非常多的一種方法。這種方法是在采油井的環(huán)形空間內(nèi)添加進(jìn)所需要的清防蠟化學(xué)藥劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并根據(jù)原油的物理化學(xué)性質(zhì)和作用機(jī)理來(lái)進(jìn)行藥劑的選擇?，F(xiàn)階段清防蠟化學(xué)藥劑主要有四種：包括油基、水基、乳液型、固體防蠟劑[1]。使用清防蠟化學(xué)藥劑的方法，可以將石油中的蠟晶微粒的物理性質(zhì)進(jìn)行一定程度的改變分解，已達(dá)到緩解或者組織石蠟結(jié)晶的問(wèn)題。但是由于各地區(qū)的石油結(jié)出的石蠟性質(zhì)并不完全相同，所以尚需調(diào)整清防蠟化學(xué)藥劑的配方來(lái)進(jìn)行。再通過(guò)定期進(jìn)行熱力清洗除蠟的方法，兩者相輔助，可起到很好的清防蠟效果。

2.4 使用磁防蠟清蠟的方法

磁防蠟清蠟方法的工作原理是將電磁防蠟裝置安裝在采油井的井口，通過(guò)通電之后利用電磁場(chǎng)將電能轉(zhuǎn)換為電磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)出一定量的電磁波，在電磁波影響下，石油中蠟分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而防止了蠟的形成。但缺點(diǎn)是不同油井的防蠟效果不同，不能完全避免結(jié)蠟現(xiàn)象，而且可能對(duì)抽油桿泵造成危害，發(fā)生磁化。

2.5 使用微生物進(jìn)行防蠟清蠟的方法

采用微生物進(jìn)行防蠟清蠟的方法主要根據(jù)有兩點(diǎn)，一是在微生物中，有一類解烴菌，這種微生物是一種石油工業(yè)中應(yīng)用的厭氧異養(yǎng)型微生物，這類微生物會(huì)把原油中的多碳烴作為養(yǎng)分分解，從而降低石油中的蠟含量。二是這類微生物在代謝過(guò)程中能夠產(chǎn)生一種物質(zhì)，該物質(zhì)可以與石油中的蠟質(zhì)組分產(chǎn)生反應(yīng)從而對(duì)蠟晶起到一定的抑制作用[2]。采用微生物進(jìn)行防蠟清蠟的優(yōu)點(diǎn)還在于這種方法不會(huì)對(duì)地層產(chǎn)生污染。

3 采油井的防蠟與清蠟意義

根據(jù)目前國(guó)家對(duì)國(guó)產(chǎn)石油產(chǎn)量任務(wù)的目標(biāo)要求來(lái)看，石油生產(chǎn)任務(wù)具有一定程度的難度?？紤]到國(guó)內(nèi)油田很多都是開(kāi)采多年的老油田，產(chǎn)量遞減嚴(yán)重，低效井、無(wú)效井日益增多。那么，如何控制各油田遞減，提高效益就是一個(gè)日益嚴(yán)峻的課題。而做好采油井的防蠟與清蠟，就是控制采油井產(chǎn)量下降，提高產(chǎn)能的有效方法，這是一個(gè)長(zhǎng)期且艱巨的任務(wù)，需要在不斷的研究之中，根據(jù)各地石油物理化學(xué)性質(zhì)的不同，制定符合各個(gè)地區(qū)特點(diǎn)的防蠟與清蠟方式。

參考文獻(xiàn)

[1] 王傳新，秦知，孫金波，熊亮;;渤南油田清防蠟工藝技術(shù)應(yīng)用及優(yōu)化研究;科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 2020，15

[2] 岳宇，龔文平;;高含水區(qū)塊油井結(jié)蠟分析及預(yù)防效果評(píng)價(jià);當(dāng)代化工 2020，4

青海油田采油一廠?青海??816400

青海油田采油二廠?青海?816400