采油井筒工藝技術(shù)的應(yīng)用與探究

陳勇 韓子闊 李余東 張倚綺

摘要：當(dāng)原油在井筒內(nèi)高速向下流動(dòng)時(shí)，隨著井筒內(nèi)溫度的逐漸降低，溶解在原油中的原油粘度可能會(huì)迅速升高，導(dǎo)致原油流動(dòng)性逐漸惡化。為了解決這個(gè)突出問(wèn)題，需要不斷優(yōu)化我國(guó)現(xiàn)有的原油井筒式的開采處理工藝以及裝備技術(shù)水平，提高目前我國(guó)大型原油資源勘探企業(yè)開采的原油處理工藝效率。

關(guān)鍵詞：采油作業(yè);井筒工藝;應(yīng)用

在實(shí)際的石油開采過(guò)程中，油氣井可能會(huì)不時(shí)出現(xiàn)油氣堵塞、油蠟沉積等技術(shù)問(wèn)題，這可能對(duì)我國(guó)采油井的工作效率產(chǎn)生一定的不利影響，也可能直接影響我國(guó)的實(shí)際石油產(chǎn)量和石油成本，這就要求我們改進(jìn)老油氣井的處理技術(shù)，只有采用新的油氣井和新的采油工藝和處理方法，才能有效地解決石油開采中，原油使用可能遇到的一些技術(shù)問(wèn)題，從而大大提高石油開采的技術(shù)產(chǎn)量。

一、采油工藝的現(xiàn)狀

我國(guó)近年來(lái)不斷加大對(duì)海上石油勘探開采的重視和開發(fā)投資力度，海上石油的勘探開采投資規(guī)模在不斷增加，為有效緩解當(dāng)前我國(guó)海上石油資源需求增長(zhǎng)壓力，起到重要推動(dòng)作用。在油氣采油鉆井作業(yè)中，隨著成品油在油氣井筒中高速流動(dòng)，原油溫度不斷下降，原油粘度不斷升高，影響了水的流動(dòng)性。

另外，采油壓力鉆井稀油作業(yè)后，薄油管腳上方的稀油，可能會(huì)自動(dòng)排出高壓井眼，這將直接導(dǎo)致鉆井稠油上升返出后，薄油管腳無(wú)法正?；旌匣蚪嫡场Ｍㄟ^(guò)自動(dòng)重力置換操作，可能直接導(dǎo)致后續(xù)鉆井問(wèn)題，如重油管腳堵塞、管道凝結(jié)、蠟沉積薄水和其他稀油的問(wèn)題，這將嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)和壓井操作，大大減少鉆探石油的生產(chǎn)，而且這也會(huì)增加了在采油壓井作業(yè)過(guò)程中的稀油能耗，因此，有必要通過(guò)有效的高壓井眼稀油處理技術(shù)，徹底實(shí)現(xiàn)對(duì)上述稀油問(wèn)題的有效處理，提高采油工藝效率。

二、采油井筒工藝技術(shù)的應(yīng)用

1、聲波自動(dòng)防蠟涂刷技術(shù)的廣泛應(yīng)用

此自動(dòng)技術(shù)就是在采油井筒中，可以進(jìn)行一種聲波聲音防蠟器的自動(dòng)設(shè)置，其工作原理就是在鉆井采油打蠟作業(yè)中，聲波聲音防蠟器，一般會(huì)通過(guò)產(chǎn)生空氣霧化泡熱耦合作用，以及空氣爆破沖擊波的作用，對(duì)于其原油石蠟中的主要石蠟晶和分析性能，進(jìn)行抑制作用，主要目的就是對(duì)其石蠟晶的主要分析物和結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)行一些改變，從而增加其石蠟析出的工作難度，此外，要保證原油石蠟中分析物分布均勻，以減少石蠟沉淀物的數(shù)量。[1]

在實(shí)際工業(yè)采油中，聲波防蠟器通常同時(shí)發(fā)出大的、振動(dòng)頻率高的聲波，會(huì)引起井筒的劇烈振動(dòng)，起到一定的分散保護(hù)作用，混合和防止各種原油原料中，其他石蠟組分的沖擊破碎，從而保證石蠟瀝青質(zhì)的質(zhì)量，使石蠟油在各種原油原料中的膠體和其他蠟晶組分，能夠均勻分布，降低結(jié)晶和沉淀的風(fēng)險(xiǎn)。

2、微生物清蠟防蠟技術(shù)的應(yīng)用

在天然烴原油中，直接加入一些烴類微生物，很可能對(duì)其他烴類原油催化處理物質(zhì)的分子性質(zhì)的偶聯(lián)降解，起到催化作用，即在這些烴類微生物的性能降解的催化作用下，天然原油石蠟可直接加入，實(shí)現(xiàn)少一個(gè)量的油中除油，聚合物鏈中的其他烴類，可進(jìn)行分子性質(zhì)的耦合降解和少一個(gè)聚合物鏈的其他烴類之間催化物質(zhì)的分子轉(zhuǎn)化，同時(shí)，有可能大大降低含原油石蠟溶液的水粘度，增加溶液的流動(dòng)性，降低天然原油石蠟在我國(guó)原油和天然氣井筒中的高彈性粘聚力。

此外，在微生物持續(xù)代謝的正常生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，一些具有微生物表面活性的化學(xué)物質(zhì)，如糖脂、脂肪酸、酯類和類似多糖的脂肪體等，不斷被排出體外，這些活性化學(xué)物質(zhì)通常與新的蠟質(zhì)油脂結(jié)晶體之間，直接發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng)，而對(duì)其中的蠟質(zhì)和油脂結(jié)晶體的物理狀態(tài)變化情況，也會(huì)進(jìn)行一些相應(yīng)的的改變，從而可以有效地減少由于石油進(jìn)入井筒中的石蠟的大量油脂析出和石蠟氧化物的沉積，起到快速去除清蠟，以及有效防止石油脫落石蠟的重要保護(hù)作用。

3、磁防蠟鍍膜技術(shù)的廣泛應(yīng)用

磁防蠟鍍膜技術(shù)在采油井筒中，需要設(shè)置電磁防蠟器，磁防火打蠟器主要包括有防火電磁板和防火打蠟器以及永久性電磁防蠟器等等，前者由于具有較大的井筒體積，以及較大的使用能源消耗，因此技術(shù)不如后者，在目前的大型采油鉆井作業(yè)中應(yīng)用廣泛。而且目前我們應(yīng)用比較多的產(chǎn)品，就是這種加強(qiáng)型雙級(jí)永久性電磁防蠟器。其工作原理是利用電磁防蠟儀發(fā)出的磁場(chǎng)，減少石蠟油分子與石蠟晶核之間的聚合反應(yīng)，使電磁力阻礙石蠟晶核的形成，同時(shí)也使電磁力阻礙石蠟晶體的生長(zhǎng)和石蠟的積累，從而達(dá)到防蠟的效果。

特別是在原油中，含有大量的石蠟、硫磺和各種金屬鹽，這些材料的物質(zhì)由于本身都具有一定的耐磁性，因此當(dāng)使用磁防蠟器時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)具有固定磁場(chǎng)位形和強(qiáng)度的磁場(chǎng)時(shí)，這些材料的物質(zhì)以一定速度貫穿磁場(chǎng)，它們將在磁場(chǎng)的位形和強(qiáng)度分布之下瞬時(shí)進(jìn)行磁化，在此磁場(chǎng)的過(guò)程中，會(huì)使得原油的某些化學(xué)特性發(fā)生相應(yīng)的改變，由電磁性防蠟儀制造而成的磁效。

4、井筒的設(shè)計(jì)改良與結(jié)構(gòu)優(yōu)化

附著在井筒上的復(fù)合材料涂層，經(jīng)過(guò)多次改性和更換。這也說(shuō)明，這是一種更有效的井筒生產(chǎn)中的井筒解堵和脫蠟方法。防蠟的主要方法之一是將防蠟涂層與附著在井筒上的復(fù)合涂層表面的兩層噴涂和分層涂層分開。目前，我國(guó)比較常見的涂蓋井筒內(nèi)部裝飾表層材料，大多數(shù)為改性聚氨基聚苯甲酸和聚酯類表層涂料。另外，井筒內(nèi)部的含氟玻璃材料外殼和內(nèi)襯，在井筒進(jìn)行與其他富含大量氫氟酸的化學(xué)介質(zhì)相互之間緊密接觸的操作過(guò)程中，會(huì)被其他化學(xué)物質(zhì)所直接腐蝕，從而不利于保護(hù)氫氟蠟。[2]

因此，在目前的工業(yè)采油處理作業(yè)中，常用一些化學(xué)劑對(duì)蠟進(jìn)行高溫防蠟和防水清蠟，既能夠充分利用這些化學(xué)劑，對(duì)蠟進(jìn)行高溫防水清蠟的處理作用，又可以對(duì)蠟進(jìn)行高溫降凝、減少膠黏以及不溶解蠟等諸多方面的處理作用，在實(shí)際的工業(yè)采油處理作業(yè)中，已經(jīng)充分表現(xiàn)了一種良好的使用防蠟和清蠟劑的作用。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，在我國(guó)石油生產(chǎn)中，大量的石蠟或結(jié)晶物質(zhì)，會(huì)直接沉積在采油管壁和井筒上，進(jìn)一步嚴(yán)重堵塞其產(chǎn)油層，從而嚴(yán)重阻礙大量石油生產(chǎn)進(jìn)入大氣。同時(shí)，也給我國(guó)原油的實(shí)際開發(fā)生產(chǎn)，帶來(lái)了一些問(wèn)題，通過(guò)逐步完善各種生產(chǎn)管道和豎井的開發(fā)生產(chǎn)技術(shù)和制造工藝，有效地提高了我國(guó)原油的實(shí)際利用率，以及各種防蠟清蠟的操作方法和處理方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]豆文濤，宋輝.機(jī)械采油工藝技術(shù)研究[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2017 （05） ：49+78

[2]張紹槐.采油作業(yè)應(yīng)用井筒完整性標(biāo)準(zhǔn)[J].石油鉆采工藝，2018 ， 40 （05） ：67-79

中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司長(zhǎng)慶油田分公司第二采油廠，甘肅 慶城? 745100