浅谈油井结蜡问题及清防蜡技术

(整期优先)网络出版时间:2022-12-19
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浅谈油井结蜡问题及清防蜡技术

王玉文

大港油田采油五厂  天津市 300000

摘 要:在油井的开采过程中,原有中石蜡的存在会造成井筒结蜡现象,对油井生产效率造成十分不利的影响。因此,本文分析了石油结蜡问题的原因,探讨了清防蜡技术,希望促进油井生产效率的提高。

关键词:油井;结蜡;技术

油井结蜡会造成严重后果,影响开采,造成生产率大大下降,必须通过修井检泵的操作技术措施进行修复,以解决卡钻事故,恢复正常的采油。分析石油结蜡的原因,并采取相应的预防措施,有效地防止结蜡现象。优化提高油井结蜡意识的防范措施,及时有效地清除油井的结蜡状况,为提高油田生产率创造有利条件。

1油井结蜡问题分析

石蜡是石油生产中的一部分,通过分析油井结蜡的来源,查明结蜡现象,降低结蜡的风险,并采取适当措施解决结蜡对石油生产的不利影响。

1.1结蜡现象

当油井达到析蜡点的温度时,石蜡就会从原油中析出,当井内温度下降时,就会产生结蜡现象,进一步阻碍石油的生产。地面条件下,高温高压环境中的蜡溶于油、温度和压力降低,其中一部分石蜡结晶固定在通道壁上,另一部分随石油流动落到地面上。通常在油井结蜡时,靠近柱子内壁的地方是硬蜡,柱子顶部是软蜡,软蜡通过冲洗油液较容易去除,而硬蜡则由于粘附时间较长而难清除。油层温度下降,导致油层石蜡结晶析出,油层堵塞,降低油层渗透能力,导致油层产量下降。

1.2结蜡危害

由于油层温度下降,石蜡结晶析出后也会堵塞油层,使得油流的开采更加困难。井筒条件下析出的石蜡减少了油流面积,降低了石油的生产能力。油井设备的生产负荷增加导致抽油杆的断脱,发生蜡卡事故,影响机械采油的运行。

1.3结蜡原因

造成油井结蜡的原因有很多,原油的组成成分就含有石蜡,如果在原油的含量当中,胶质的成分比较多,那么油流量粘度较大,从而增加开采的难度。油流的温度下降过快,就容易导致结蜡的出现,从而引起油井结蜡。在石油生产的过程中,其内部含有的石蜡量越高,结蜡概率就越大,就更加难以进行管理和生产,严重情况会造成油井的停产,必须经过严格的处理才能解决这些带来的问题。油井本身开展条件的变化,井筒的温度和压力如果下降过快,也会造成出现结蜡。油井生产管柱的表面面积过于粗糙,也会过多的产生结蜡,而且在石油当中,杂质的数量越多就越容易出现结蜡。当石油的流速过慢时,就会给结蜡很大的时间,这是引发结蜡的重要原因。无论是石油本身的流体速度慢,还是油井开采的温度和压力过低,都会造成结蜡现象。结蜡的产生对石油的正常生产造成了很多困难,必须通过科学高效的技术手段控制油井的结蜡现象,找到其产生的规律,运用恰当的手段解除结蜡给油田生产带来的不利影响。

2油井结蜡的危害

油层内部如果结蜡面积过大会降低地层的渗透率,使油井的产量有所降低,地层射孔,炮眼和泵入口,如果发生结蜡现象,会加大油油阻力降低油泵泵效,抽油杆处结蜡会增加抽油机的负荷导致抽油泵发生卡顿现象,管壁结蜡会增加对地层的回压,降低油井的产量。

3油井的清防蜡技术的研究
在油井清防蜡工作开展过程中,主要采用化学法、物理法以及机械法3种方法进行综合处理,其中最早使用的方法是机械刮蜡方法,之后,随着科技的发展,逐渐演变为蒸汽热洗以及热油设备的热量清蜡法,并加大了对清蜡车、泵车等设备的应用。到了现在,我国科学水平快速发展,化学清蜡技术发展迅速,受到大力的应用推广,随后又出现了细菌清蜡技术,可见,油井的清蜡防蜡技术发展迅速,下面进行详细的阐述。
3.1机械清蜡法
机械清蜡法,就是利用机械设备将油管壁的蜡清除干净,并将蜡带回地面的方法。一般情况下,常见的清蜡工具有清蜡钻头以及刮蜡片等,在结蜡不严重的情况下,提倡选择刮蜡片进行清蜡,可以达到理想的清蜡效果,是一种有效的机械清蜡法。
3.2热力清蜡法
热力清蜡法是通过提高油管与油流的温度,将油管壁上沉积的蜡熔化的方法,是一种较为常用的较为有效的清除方法。热力清蜡法主要有四种。
(1)蒸汽清蜡。蒸汽清蜡法是将油井内部的油管取出,取出后堆放整齐,借助蒸汽车的高压与热量将油管内部与外部的结蜡熔化干净,达到清蜡的目的。
(2)电热清蜡。电热清蜡的核心就是利用电热抽油杆井电能转化为热能,提升井筒设备的温度,将已经结晶的石蜡熔化掉,有效清除结蜡。
(3)热油循环清蜡。热油循环清蜡方式操作较为简单,操作过程如下:将石油在地面加热,加热后通过井筒中设备将热量循环给原油液体,提高原油的热量,熔化井筒上的结蜡,达到除蜡的目的,是一种有效的热力清蜡法。
(4)热化学清蜡法。利用化学反应产生的热量将结蜡熔化,是一种不太提倡的方法,成本较高,效率也较差,只作为一种辅助使用的方法。
3.3微生物清防蜡技术
微生物清蜡法是一种新型的防蜡技术,是一种有效的防蜡手段。微生物防蜡技术的核心就是借助嗜蜡厌氧菌等微生物清除油井内的石蜡。嗜蜡厌氧菌是一种能够破坏原油蜡质成分的微生物,以原油中的烃类物质为养料,能够破坏原油中的长碳结构,从而达到降低原油凝固点与含蜡量的目的,有效清除油井表面的石蜡=。微生物清防蜡技术的原理如下:通过微生物清蜡防蜡,主要是通过微生物的新陈代谢过程,微生物新陈代谢过程中会形成活性剂与有机酸,能够降低原油表面张力,使原油的黏度下降,提升油藏的渗透率,提高油井的产油量。此外,微生物在生长过程中,受到化学反应的影响,可以生成氮气、氢气以及二氧化碳等气体,这些气体能够溶解于原油之中,促使原油不断膨胀,降低原油的黏度,达到理想的清蜡效果。


3.4强磁防蜡技术
强磁防蜡法主要利用了磁场的作用,削弱了石蜡分子或分子团的聚合性能。由于石蜡晶体会带有一定量的电荷,油井管杆在磁场的作用下,附着在其上的石蜡晶体生长速度会减慢,石蜡晶体悬浮于原油之中,从而使石蜡晶体随液流流出。
3.5化学药物清洗与预防结蜡技术
首先,可以通过使用一种或者多种的药剂在金属的表面进行喷膜形成保护层,能有效抑制石蜡晶体的析出、聚集以及在油井装置表面的沉积。其次,可以通过化学药物来改变结蜡的成分使得石蜡晶体处于分散的状态,这样就不容易形成结蜡,然后通过使用化学清蜡剂来将那些已经沉积起来的石蜡进行分解,最后通过油井液流排出井外。它的作用主要是能够通过有机溶剂对沉积的石蜡进行溶解。而且还能够通过活性剂的配合使用将蜡由油井的管壁的缝隙中渗入进去。这样通过增大接触面来达到提高溶蜡的速度,使得管内的蜡能很快地脱落下来,随着油井液流出来。
3.6超声波防蜡技术
在超声波的作用下,机械振动会加速原油分子的相对运动,这将增加原油分子之间的摩擦力,从而使长链的石蜡烃以及沥青质大分子链出现断裂,通过破坏分子团来影响石蜡的沉积速度和数量。超声波振动产生了次级效应,并引发剪切应力,从而抵制石蜡晶体的结合力,使石蜡晶体的网状结构遭到破坏;超声波具有空化作用,由此产生的强大冲击力与高速射流能量,将对石蜡晶体网状结构造成严重破坏,使其破碎成非常小的一些颗粒,从而提高其溶解度;超声波还具有热作用,热作用与声波的振动频率和振幅有关,频率越高,防蜡作用就越弱。通过超声波的热作用,可以有效地防止石蜡晶体的析出。

参考文献

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[2]王树涛,张风义,张占女,颜冠山,李展峰.油井结蜡影响因素及电加热管柱下入深度优化[J].当代化工,2021,50(01):196-199.