油井超导循环热洗的效果分析

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[摘 要]针对采油五厂抽油机井含蜡高的井数量较多，热洗工作量大的实际情况，在优化成本投入方面积极探索热洗方式，在确保热洗效果前提下以降低投入为出发点，充分利用超导热洗车对全厂全区油井进行热洗，目前的使用情况来看，具有不污染地层，基本无排水期，费用低廉等优势。热洗措施是目前清蜡的主要手段。

[关键词]超导热洗；费用；排水期

中图分类号：TD669 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0024-01

一、蜡的概念

蜡分为石蜡和地蜡。凝固点在40℃以上的原油，多半含地蜡，而凝固点在40℃以下的，则很少含地蜡，多半含石蜡，我区油井原油凝固点在27-36℃，所含蜡为石蜡。石蜡的密度0.907-0.915，熔点37-76℃。随着温度的不同，石蜡具有气体、液体、固体三种状态。油井结的蜡含有石蜡和少部分的胶质、沥青及泥砂等杂质构成的混合物，多呈黑褐色或深褐色。

二、油井结蜡的机理及影响因素

1、结蜡机理

在油层高温、高压条件下，蜡溶解在原油中，原油流入井筒后，在从井底上升到井口的流动过程，其压力和温度逐渐下降。当温度和压力降到蜡析出点时，蜡就从原油中析出。蜡刚从原油中析出的温度称为初始结晶温度或析出点，它与原油性质有关。蜡析出粘附在管壁上，使油井井筒结蜡。

2、危害

油井结蜡后缩小了油管孔径增加了油流阻力，使油井减产，负荷增加，井下工具及地面设备受损，严重时会把油井堵死。

3、油井结蜡的影响因素

（1）含蜡：含蜡量高的原油容易结蜡。

（2）温度：温度高蜡就溶融；温度低蜡就从原油中析出。温度下降越快，结蜡越严重。

（3）压力和溶解气：溶解气的含量决定于压力的高低。当压力低于饱和压力时，气体析出，体积膨胀，吸收热量，原油温度下降，蜡就容易结晶。因此，压力越低，结蜡就越严重。

（4）产量：产量高低与井温有密切关系，产量高流速大，温度就下降慢。流速大对管壁有冲刷作用，悬浮在油流中蜡的结晶颗粒，还来不及粘附在管壁上就被高速油流带走，减少了结蜡的机会。因此，高产井不容易结蜡，而低产井容易结蜡。

（5）杂质：油井结蜡与油管壁的物理、化学性质有关。蜡和其它结晶体一样，有结蜡核心，如果原油中含有砂粒、泥浆、机械杂质、以及油管壁粗糙、清蜡不彻底留有余蜡，都会成为结蜡的核心，加快结蜡速度。

（6）含水：含水量低的井，油和水形成油包水的乳化液，粘度增加，磨擦阻力加大，结蜡严重。含水量超过30%则变为水包油（即一个个油珠被水包起来），蜡分子不易析出。同时油管壁上附着一层水，减少了磨擦阻力，水的比热大，含热量高，温度下降慢，不易结蜡。

以上因素中起关键作用的是温度。如果温度高于蜡析出点温度，不仅不会结蜡，而且结的蜡也会被溶化。

三、常用清防蜡措施

（一）油井防蜡措施

1、涂料油管和玻璃衬里油管防蜡。

在油管内壁涂一层涂料，固化后表面光滑、亲水性强、与管壁粘合牢固，不易脱落。涂料油管可以减缓结蜡速度，延长清蜡周期。

在油管内壁上衬一层0.5-1.0mm的工业玻璃，下在油井结蜡井段。由于玻璃衬里亲水憎油，绝热性好，表面光滑，蜡不易粘附在上面，可以减缓结蜡速度，延长清蜡周期。

2、固体防蜡剂防蜡

防蜡器内的固体防蜡剂的主要成分是高压聚乙烯，由于高压聚乙烯是在高温、高压和氧气引发剂引发下聚合而成，所以它是支链型结构，该结构能使其在浓度很小的情况下形成遍及原油的网状结构，而石蜡链由于与它相同，故能在高压聚乙烯网状结构上相连接，造成彼此分离，不能相聚长大，也不易在钢铁表面沉积，从而使固体防蜡剂起到分散石蜡结晶，防止石蜡聚积和沉积的作用。

3、强磁防蜡器

强磁防蜡降粘器是用稀土永磁材料制成的磁处理装置，当油流从该防蜡装置中通过时，油流通过洛沦磁力的作用，离子与极化电荷被中和，从而生成大量直径很小、呈球状的微晶，大大削弱了在油管壁及抽油杆上析结出片状硬蜡，以及在原油中形成片状蜡的网状络合物的可能性，同时降低了原油阻力，从而达到防止和大大减缓结蜡的目的。

（二）油井清蜡方法

油井清蜡就是将粘附在油井管壁、深井泵、抽油杆等设备上的蜡清除掉。常用的清蜡方法有机械清蜡和热力清蜡。

1、机械清蜡

（1）检泵清蜡：将油井井下抽油设备全部起出地面，用蒸汽刺洗干净，然后再下入井内。

（2）抽油杆自动清蜡器：是一种机械清蜡装置，在油井1000m以上易结蜡段下入φ89mm油管，并在上、下两头分别装上、下换向器，中间装有清蜡器，并利用抽油杆上、下行的运动来带动自动清蜡器不停的在结蜡段上、下运移，刮去附着在抽油杆表面的蜡，再利用产出液把蜡块带出井筒。

2、热力清蜡

这种方法就是周期性的向套管中注入热洗介质（蒸汽或热水），同时开动抽油机抽油，使融化下来的蜡随油流带出井筒。根据所采用的热介质不同，热洗可分为三种。

（1）蒸汽洗井：用活动高压锅炉房或锅炉蒸汽周期性的从套管注入井内，同时开动抽油机，使融化下来的蜡随着油流带出井筒。

（2）热水洗井：利用经加热炉加热的水，由套管环形空间注入井中，经油管底部进入油管，再从井口返出，由于热水不断循环，使井内温度升高达到蜡溶点时，蜡被逐渐溶化并随同热水排出井筒。

（3）自循环加热洗井：油井产出液经加温设备加温后再进入套管，后经泵采出再进行不断的加热，直到产出液温度达到清蜡的要求后，再进入集输系统。

四、常规热力清蜡存在问题

常规热洗需要300型热洗车和水罐车实施，从洗井效果分析，常规热洗平均每口井排水期1-2天，平均单井影响产量1吨，显示出常规热洗污染地层，排水期长，费用高等缺点。

五、超导自循环热洗工艺优势

针对抽油机井热洗工作量大的实际情况，达尔其采油区在优化成本投入方面积极探索热洗方式，在确保热洗效果前提下以降低投入为出发点，充分利用超导热洗车对全区油井进行热洗，2011年1-5月份全油田共使用超导热洗10井次，目前的使用情况来看，具有不污染地层，基本无排水期，费用低廉等优势。

六、效益评价

常规热洗平均需要8小时/井次，300型热洗车、25方罐车各一辆，合计费用4210元/井次；超导热洗平均需要8小时/井次，平均单井耗油130升，合计费用660元。平均单井费用减少3560元。

七、存在不足

1、冬季超导洗井易堵进站（罐）管线。由于油套循环期8小时期间，环境温度低，进站（罐）管线内油水处于不流动状态，必然发生管线冻堵，需要300型热洗车扫线。

2、排蜡不彻底。油管内溶解蜡大部分进入到油套环空内，随着油井生产，循环到油管内，造成热洗周期缩短。

3、“三低井”由于产出液流量小，流经路线长，部分井排蜡不彻底，影响洗井效果。

八、措施建议

1、超导热洗后开抽过程中，排蜡进入集输管线，要观察管线压力情况，杜绝冻堵管线。

2、超导热洗3次后，使用300型热洗车循环井筒，彻底排蜡。

3、对于“三低井”，超导洗井前井筒灌入适量合格污水，保持200米左右沉没度，确保排蜡所需流量。

九、综述

通过对抽油机井超导循环热洗效果的评价，可以看出它能够解决热洗后排水期的问题，并且经济效益效果明显，完全符合事业部“降本增效、节能减排、科技创新”的工作思路。