防蜡技术石油开采中的应用

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摘 要：本文论述了油井结蜡的原因，影响因素，提出了油井结蜡的化学防蜡措施，提高注气温度防蜡措施，在实际应用中取得良好效果。

关键词：油井结蜡 化学防蜡 注汽防蜡 效果明显

油井开发之前，蜡完全溶解在原油中。在油井开采过程中，原油从油层流入井底，再从井底沿井筒举升到井口时，压力、温度随之逐渐下降，致使石蜡结晶析出聚集凝结并粘附于油井设施的金属表面，即油井结蜡。

一、油井结蜡原因

1.结蜡机理

原油是碳氢化合物的多组分混合物，蜡是含碳原子数为16-64的烷烃（即C16H34～C64H130）。在原油中，石蜡以正构烷烃C18-C35为主要成份，通常称为软蜡，所含异构烷烃C35-C64称为硬蜡。在地层条件下蜡处于溶解状态，其溶解度随温度的降低而降低，油质愈轻对蜡的溶解能力愈强。开采过程中，原油从油层流入井底，再从井底沿井筒举升到井口，随着压力、温度的逐渐下降和气体的逸出，蜡的溶解能力也在不断降低，破坏了蜡在原油中的溶解平衡条件，致使蜡不断析出结晶。蜡析出结晶、长大聚集在油管壁上的现象，称为油井结蜡[1]。

2.影响因素

油井结蜡原因是原油中溶解有石蜡，在同等条件下，原油中含蜡越高，油井就越容易结蜡。另外，原油中所含轻质馏分越多，则蜡的初始结晶温度就越低，保持溶解状态的蜡就越多，即蜡不易析出，相反则蜡容易析出。以下主要从三个方面对油井结蜡进行了分析。

2.1温度、压力及流速对油井结蜡的影响

油井生产过程中，井筒结蜡规律与温度、压力及流速密切相关，但起关键作用的是温度，如果温度高于析蜡点温度，蜡在原油中处于溶化状态，油井不会结蜡。

井筒中原油温度的变化是处在一个流动压力体系中，当流动压力高于饱和压力时，原油不会脱气。随着井筒举升过程流动压力和流体温度的不断减小，当井筒压力低于饱和压力时，原油中溶解的天然气逸出，气体分离产生滑脱现象，吸收部分热量使油温不断下降，降低了对蜡的溶解能力，使蜡初始结晶温度升高，蜡开始析出。当井筒液流速度较大时，流体在流动过程中热损失小，液流在井筒内保持较高温度，蜡不易析出。

2.2机械杂质对油井结蜡的影响

石蜡是以晶体方式析出，当原油中含有碎屑颗粒，或油管壁粗糙、清蜡不彻底留有余蜡等固体附着物时，为蜡析出提供了结晶核心，加快了油管的结蜡速度。

2.3胶质、沥青质对油井结蜡的影响

原油中含有的胶质、沥青质对蜡结晶具有双重影响，沥青是胶质的进一步聚合产物，一方面胶质是一种表面活性剂，可以阻止蜡的结晶，另一方面它们不溶于原油成为蜡结晶的中心，而且粘结牢固，增加了蜡在油管壁上的沉积强度，且不易被油流冲走[2]。

架4断块地层压力与2013年相比保持稳定，近期由于钻关影响略有下降；由于架1-3c井排液时间长，地层能量下降幅度较大；架岭607断块由于自喷时间延长，地层能量下降明显。

笔架岭属于常规轻质原油，表现低密度、低粘度，中高含蜡，中高胶质+沥青质，析蜡点和凝固点较高等特点，出油温度绝大多数低于30℃，加上地层压力逐渐降低，故容易结蜡。

二、油井结蜡的化学防蜡措施

化学防蜡所采用的防蜡剂主要成分由有机溶剂、表面活性剂和少量聚合物组成。有机溶剂溶解沉积在油管壁上的蜡；表面活性剂促使有机溶剂渗入到沉积蜡的缝隙或蜡与油管壁的缝隙，增加清蜡剂与蜡的接触面，提高溶解度，加快蜡的脱落[3]。

在采油区，主要运用加药泵将化学药品通过注气管线进入套管，通过气举阀后和油层充分混合，通过举升，进入系统。如图1为加药前后取样效果图：

如图1可以看出，加药后油样颜色变黑，说明蜡已经被被融在油里，架岭607井加药防蜡已经取得了效果。

架岭607井加药前后取样全分析参数对比如表1。

该方式能减少外来液体对油层的伤害，成本低、易操作，但不适合高套压井，高套压井（大于2MPa）循环热洗时必须先放套压，而放套压循环，常常会因改变压差造成含水上升且居高不下严重影响产量。

CX-100型热洗清蜡机，与原CX-80型热洗清蜡机相比，此清蜡机具有以下特点：

1.燃烧温度高

CX-100型清蜡机炉体为干式炉，最高温度可达到160度，而原CX-80型清蜡机炉体为水套炉，最高温度只能达到100度

2.提温快

CX-100型清蜡机循环后20分钟内温度就可达到100度以上，CX-80型清蜡机循环后1小时温度达到90度。

3.缩短循环时间、减少产量损失

原CX-80型热洗清蜡机循环时间为16-24小时，而CX-100型每口油井的循环时间为8-12小时。

4.清蜡效果好

新型清蜡机带有采气器装置，此装置与油井套管连接，采气器内部鸭嘴可直接探入油套环空，与油管外壁相接，这样可使传入高温液体直接接触油管，提高清蜡效果。

从循环效果上看：原邻井补液循环效果受供液井影响较大.即供液井出液的连续性、平稳性、液量及含水都直接影响油井的循环效果，而清水供液循环供液平稳，水经过高温加热后变为蒸汽，注入油套环空，清蜡效果明显。