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油井井筒结蜡规律与防蜡技术研究

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摘 要:随着我国社会经济的不断发展,我国的采油行业为也取得了迅速的发展。但是,我国采油油井井筒中结蜡问题一直都很严重,从而制约了我国采油事业的进一步发展。因此,研究油井井筒结蜡规律与防蜡技术具有非常重大的意义。本文介绍了影响油井井筒结蜡的因素,提出了采油中防止油井井筒结蜡的方法。

关键词:油井井筒 结蜡规律 防蜡技术

前言

随着采油事业的不断发展,油井井下结蜡后导致采油设备腐蚀的现象经常发生,从而直接影响油田的正常生产。因而需要对油井井筒结蜡规律进行调查研究,进而采取有效措施防止油井井筒结蜡。油井井筒结蜡是油田生产过程中经常出现的问题,它将直接影响油井采油的正常进行,不仅仅影响采油作业的速度,还会导致采油效率下降。因此,防止油田井筒结蜡是油田生产经营过程中的重要环节。当原油经过油井井筒时,由于油井井筒内压力和温度的变化,导致原油出现结蜡现象,进而使油管断面变小,影响油井的正常生产,甚至会造成油井停产。对于不同的油田,原油性质存在较大的差别,使得油井结蜡的规律也存在很大的不同。为了更好地防止油田井筒中的结蜡现象,有必要研究油田井筒中的防止结蜡技术。

一、影响油井井筒结蜡的因素

目前,影响油田井筒结蜡的因素很多,一般包括以下几个方面,第一,原油的性质和含蜡量。当原油中含轻质馏分越多时,蜡的结晶温度就越低,那么蜡就不易析出。第二,原油中的胶质和沥青质。原油中的胶质和沥青质可有效减轻结蜡程度,但是原油中的胶质和沥青质在结蜡后使粘结强度增大,导致油井井筒容易出现结蜡问题。第三,压力和溶解气。在进行采油的过程中,随着压力的不断降低,一旦压力降低到饱和度压力后,油井中就会有气体分离出来,从而降低了原油对蜡的溶解能力,容易出现结蜡问题。第四,原油中的水和机械杂质的影响。当原油含水后油流温度的降低时,容易在管壁上形成连续水膜,不利于防止结蜡。第五,液流速度与管子表面粗糙度及表面性质的影响。当油的流速较大时,油对管壁的冲击力变大,油蜡就不容易沉积在管壁上。同时,管壁的光滑程度也会影响结蜡现象。

二、采油中防止油井井筒结蜡的方法

1.化学防蜡技术

化学防蜡技术是采用化学防蜡剂改变蜡晶结构,从而使得油蜡不形成较大的蜡团而沉积在管壁上,进而具有防止油蜡产生的作用。但是,由于原油性质存在很大的差异,尤其是原油组成、含蜡量和流变性的差异,这些因素对防蜡剂的要求也不同。根据原油特性的不同,化学防蜡技术需要研究具有针对性的防蜡剂,以确定合理的使用条件,同时,防蜡剂也是化学防蜡技术的关键。目前,我国油井井筒中所使用的防蜡剂主要包括分液体和固体两种。首先,液体防蜡剂的使用是将液滴加入到抽油泵入口处与原油充分混合,以改变蜡晶的结构,从而使得蜡团不会沉积在管壁上,以达到防止结蜡的目的。使用液体防蜡剂最主要的特点就是液滴需要连续加入,因而加入的液滴量是可以控制的,并且加入液滴的过程不会影响油井正常的生产作业,从而提高了工作效率和防蜡效果。因此,液体防蜡剂适合使用于检泵周期的油井。其次,固体防蜡技术是将防蜡块制成防蜡降凝管柱,管柱在油井液的加热环境下不断溶解,同时释放出药剂并溶入油中,以抑制蜡晶的长大,进而达到防止结蜡的效果。固体防蜡技术的特点是设备安装比较方便,并且不需要对其进行定期的维护。但是,固体防蜡技术的有效周期比较短,因而需要周期性地加入固体防蜡剂。

2.电加热技术防蜡

电加热技术清防蜡是利用电能在油井井筒中转化为热能,从而达到将油井井筒中的结蜡进行清洗的目的。电加热技术防蜡一般包括管间歇电加热和电热杆防蜡技术两种。其中,油管加热是利用地面供电系统将电流通过油、套管等构成的回路,以实现对油井井筒中的原油进行加热,从而达到油井清蜡的目的。这种防蜡技术最主要的特点是清蜡效果好、清蜡彻底和方便管理控制等。

3.磁防蜡技术

磁防蜡技术是利用一种永久磁铁,建立一个比较稳定的磁场,进而对该磁场的进行整体激励,使得油蜡分子以单晶体、游离态存在,从而达到防止结蜡的目的。同时,磁防蜡技术适用于结蜡现象不严重的油井井筒防蜡中。

4.管杆涂层防蜡技术

管杆涂层防蜡技术是在油管内壁和抽油杆表面涂上一层不饱和树脂,这种不饱和树脂的主要作用包括以下几个方面,第一,改善杆和管的光洁度,减少蜡的沉积。第二,提高管壁隔热性能,减少原油提炼过程中的热损失,降低石蜡析出量。第三,树脂涂层表面形成水薄层,改善润湿性,以达到防止结蜡的效果。管杆涂层防蜡技术最大的特点是一次性投入量比较少,并且使用过程中不需要进行重复投入,因而工作量相对较小。同时,管杆涂层防蜡技术是不会受到油井中含水量的影响,因此,这也是一种无污染的防蜡技术。但是,这种防蜡技术对于防止含蜡量较大的油井井筒结蜡效果并不理想。

5.油管内衬防蜡和涂层防蜡

油管内衬是在油管内衬一层玻璃衬里,具有亲水厌油、表面光滑的防蜡作用,尤其是油井中含有的水使油管内壁先被水润湿,油中析出来的蜡就不能轻易附着在管壁上面了,同样的内壁表面光滑,让析出的蜡不易粘附在管壁上,这样就比较容易被油流冲走,让结蜡速度变得缓慢。涂料油管是在油管内壁涂一层固化后表面光滑且亲水性强的物质,这与玻璃衬里油管理论相似。

6.热力清蜡技术

热力清蜡技术是指利用热能提高抽油杆、油管和液流的温度,当温度超过析蜡温度时,就会起到防止结蜡的作用,当温度超过蜡的熔点时,就会起到清蜡作用。一般常用的方法包括电热自控电缆加热、热载体循环洗井、热化学清蜡、电热抽油杆加热等四种方法。

三、总结

总之,为了提高我国油田采油事业的不断发展,因而需要对现阶段油井井筒中的结蜡现象的规律和防止结蜡的技术进行深入的研究。由于影响油井井筒中结蜡的因素很多,因而油井井筒防蜡技术的影响综合考虑各方面的因素,从而提高防蜡效果。

作者简介:李伟(1985-),男,汉,陕西西安(目前户籍所在地),助理工程师,主要从事采油工程技术工作(井筒岗)。