简析油井清防蜡技术

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中图分类号：TE38

摘要：通过油井结蜡机理和过程，对各种清防蜡技术的原理、操作方法、使用效果进行技术分析，通过对比评价各种清防蜡技术的防蜡效果，论述清防蜡技术的管理和优化方法，提出混合清防蜡技术。

引 言

管理区目前管理的结蜡井占正常生产井的40%，这些油井结蜡的主要特点，一是结蜡部位不稳，二是蜡质硬、熔点高；各区块含蜡基本为石蜡，为分子量在C16-C64碳氢化合物，凝固点一般在23℃--40℃之间，同时还含有一定量的胶质、沥青质。

1油井结蜡

1.1结蜡机理分析

不同油田的含蜡量不同，开采条件不同，结蜡程度也不同，一般油井的结蜡规律：含蜡量高的原油容易结蜡。高产井即井口出油温度高的井结蜡不严重；反之结蜡严重，温度下降越快，结蜡越严重。表面粗糙的油管比表面光滑的油管容易结蜡，油管清蜡不彻底结蜡速度快。油井结蜡严重的地方不是在井口，也不是在井底，而是在油管的一定深度上。油井出液含水超过85%，一般不结蜡。原油在油管中流动时，影响蜡析出的因素主要有以下几个方面：温度分布：温度分布不是均匀的，如油管内壁和抽油杆之间有温度梯度，从井底到井口也有温度梯度，受温度分布不均匀影响，井下各处结蜡程度不同。生产时间：生产时间越长，结蜡厚度越大。气油比：生产气油比越大，井筒结蜡厚度越大，因为分离出的气体越多，原油温度降低幅度越大。含水率：含水率越高，井筒结蜡厚度越小。 产液量：产液量大，温差减小，流速加快，结蜡速度变缓。

1.2油井结蜡过程分析

当温度低于所含石蜡的初始结晶温度时，蜡晶微粒便开始在油流中和固相表面上析出，由于油流和固相表面之间存在温度差，而蜡在原油中的溶解度在很大程度上取决于温度的高低，所以温度的降低直接就导致原油中的蜡在管柱表面析出。低含水油井，油和水形成的是油包水型乳状液，粘度比较大，在举升过程中摩擦阻力增大，结蜡趋势趋于严重；高含水油井和低含水油井相反，油和水形成水包油的乳状液，蜡分子不易析出。在现场分析中，虽然油管内壁结蜡厚度较大，但硬度不高，具有比较明显的过渡，即越靠近油管壁，蜡质越致密，而靠近油管中心的部位为类似死油的东西，质地很软，分析在结蜡过程中，由于抽油杆有连续的接箍，抽油杆和油管内壁之间的环空不连续，在初期结蜡过程中，附着在油管壁上的蜡不但对抽油杆没有阻碍，反而有一定的减阻作用（性：蜡>油>水>干磨），抽油杆接箍对管壁上的蜡有一定的刮削作用，刮削下来的蜡块随液流带出管柱，当结蜡厚度超过环空时，特别是抽油杆刮不到的位置上，结蜡厚度更大，环空更小，一旦由于间歇、停井会造成蜡质在局部堆积，当堆积长度达到一定限度时，就会造成蜡卡光杆。

2 清防蜡技术应用

油井防清蜡技术按作用目的可分为防蜡技术和清蜡技术两大类，按原理又可分为热能技术、机械技术及化学技术三类，随着开发的不断深入，认识的逐步提高，先后应用了多种清防蜡技术。

2.1 热能清蜡技术

利用不同的热介质，将热能传递给油管和抽油杆上的沉积石蜡，使沉积石蜡熔化，由热介质或油液将沉积石蜡携带到地面，达到清理沉积石蜡的目的。泵车热洗是使用时间最早、使用时期最长的清蜡方法，原理是用泵车将罐车内80℃以上的热水，用泵车注入油井的油套环形空间，热水直接与管壁上沉积的石蜡接触或通过油管壁将热量传递给油管壁上沉积的石蜡使之熔化，然后由热水或油井油液携带出地面。泵车热洗要求入井水温大于80-85℃，井口上返水温大于60-70℃；正常生产井第一个循环排量要求控制在15m3/h，第二个循环控制在20m3/h左右； 当抽油杆发生缓下时，排量控制在10m3/h以内，待管柱正常后排量控制恢复；当杆卡时，需要将活塞提出工作筒，大排量洗井。泵车热洗的优点是见效快，实用，比较安全；缺点是水对石蜡的溶解和携带的能力较小，热洗周期短，对产量影响大，操作条件控制不好时可能会导致从管壁上熔化下来的石蜡发生再沉积而堵塞油管，造成蜡卡。

2.2 化学清蜡技术

（1）油基清蜡剂.油基清蜡剂清蜡的原理是将对沉积石蜡具有较强溶解和携带能力的溶剂分批或连续注入油井的油套环形空间将沉积石蜡溶解并携带出井筒，在油基清蜡剂中加入石蜡分散剂能提高处理效果。油基清蜡剂的优点是处理效果好，不需要较高的温度，在石蜡沉积部位较深和对温度有限制的情况下具有显著的优点。（2）水基清蜡剂。水基清蜡剂清蜡的原理是是利用石蜡分散剂对沉积石蜡的软化、渗透及去除作用以及水流的冲刷作用将沉积石蜡从管、杆表面上除掉，由产液携带出井筒。水基清蜡剂的使用效果受使用温度的影响较大，温度越低其效果越差，因此在低温下使用石蜡分散剂时应加大药量。

2.3 机械清蜡技术

机械清蜡技术的原理是采用清管器、刮蜡刀或刮蜡钩将管壁上沉积的石蜡刮掉或利用抽油杆上下运动清除油管内结蜡。优点是简单易行，成本较低，缺点是清蜡量不够，装置容易损坏，费时费力。

3 防蜡技术

防蜡技术按其作用原理可分为三类：改善设备表面的性质：改善设备表面性质的方法包括在油管内壁、抽油杆上涂与蜡晶结合力较弱的涂料、环氧树脂涂料等方法，目前采用较少。增加石蜡在原油中的溶解度：增加石蜡在原油中溶解度的方法包括用加热、油套环形空间加隔热剂油管伴热等提高原油的温度及向原油中掺轻馏分油或其它溶剂油等方法降低石蜡晶体的沉积性能：降低石蜡晶体的沉积性能的方法可细分为防蜡剂防蜡、固体防蜡和磁防蜡等方法，目前使用较多。

4 油井清防蜡技术效果分析

4.1 泵车热洗清蜡。（1）对产量的影响较大.由于结蜡区块一般为低渗区块，泵车热洗造成洗井水压井，在洗井后一般含水在2-7天内才能恢复，平均影响产量5天，主要原因是地层漏失泵车热洗的热水一部分进入地层。（2）容易造成脱落的蜡块卡井.油井在泵车热洗过程中或洗井后2-3天内会发生卡井，通过作业解剖油管结蜡全部为硬蜡，可明显看出结蜡的分层现象，分析原因是泵车热洗清蜡是一个热力熔化的过程，从油管外壁向内壁进行热量传递，蜡不是从表层开始熔化，容易造成蜡块脱落进而堆积造成卡泵，在洗井过程中由于排量不连续或者在洗井后种种原因停井，管柱内尚未被油液携带出的蜡块堆积造成卡井。（3）污水造成井下结垢.由于地层出水与泵车热洗水型不一致引起结垢，通过水质化验，地层出水均为HCO3- 水型，泵车热洗水为污水，CaCl水型，发生反应，造成泵的固定凡尔等变流位置结垢，造成泵卡，表现为泵的固定凡尔，柱塞与泵筒之间的间隙结垢。泵车热洗平均单井费用为1500元/次，平均单井热洗周期为30天，年费用为18000元.

4.2 化学防蜡效果和成本投入

由于泵车热洗和自身热洗存在影响产量、卡井、井下结垢、损失高压污水、操作难度大的问题，对特殊油井进行化学防蜡，结合油井生产状况，产量、含水和液面情况，初步分为3种情况制定清蜡制度（1）沉没度小于400米的油井.沉没度小于400米的油井采取套管直接加药的制度，根据产量、含水的情况分两种制度：（2）沉没度大于500米.沉没度大于500米的，采取水泥车带药10kg，将药剂顶替到吸入口（尾深）位置，确保药剂能够尽快进入油管，使用的水量按照管柱尾深计算。

5 结论

1.利用不同的热介质，虽然能达到清理沉蜡的目的，但存在影响油井产量、卡井、管柱结垢等问题。

2.根据区块含蜡量和区块内单井的液量、油量、含水、井口温度和凝固点等

状况制定清蜡制度，持续进行制度优化，效果明显，既节约成本投入，又解决了热洗清蜡影响产量等问题。

3.从油井结蜡机理入手，加强清防蜡技术优化，应用混合清防蜡技术，提升清

防蜡效果，延长油井免修期，提升油田开发效益。