油井结蜡原因及防清蜡的方法
油井结蜡原因及清防蜡技术研究

油井结蜡原因及清防蜡技术研究摘要:油井清防蜡措施是指在石油生产过程中,为了预防和解决蜡沉积问题而采取的一系列措施。
蜡沉积是指在输送管道、油井设备等工作环境中,由于温度和压力变化造成的油品中蜡物质凝结和沉淀。
蜡沉积会导致管道堵塞、设备故障、产量下降等问题,严重影响石油生产效率和经济效益。
因此,针对蜡沉积问题进行清除和预防是非常必要的。
关键词:油井;结蜡;机理;清防蜡;1油井结蜡的危害(1)油井结蜡会导致产量下降。
当原油中的蜡凝固并堆积在管壁上时,会阻碍原油的流动,使得从油井中抽出的原油量减少。
这就意味着,同样的投入下,油井输出的原油量降低,给油田开发带来了经济损失。
(2)油井结蜡还会增加生产成本。
为了解决结蜡问题,需要投入额外的人力、物力和财力进行清理工作。
清理过程通常包括使用蜡溶剂、高温加热等手段,以破坏蜡的结晶结构并恢复原油的流动性。
这些额外的措施会增加生产成本,对油田运营造成不利影响。
(3)油井结蜡还会引发设备故障。
蜡物质在管道内的积聚会导致管道直径减小,增加了油井设备的阻力。
长期以来,设备频繁运行在较高的负荷下,容易出现故障和损坏,进一步增加了油田的维护和修复成本。
(4)油井结蜡还会带来环境污染问题。
在清理结蜡过程中,可能涉及大量化学溶剂的使用,这些溶剂可能对环境造成污染。
同时,结蜡现象也会导致原油泄漏的风险增加,一旦泄漏,不仅对土壤和水源造成污染,还可能对生态环境带来长期损害。
2油井结蜡机理及影响因素分析油井结蜡是指在油井内部,由于原油中的蜡物质在低温条件下逐渐凝固并堆积,形成一层固体物质覆盖在管壁上的现象。
这种现象主要是由以下几个机理共同作用导致的。
2.1温度温度是影响油井结蜡的最主要因素。
原油中的蜡物质在低温环境下容易凝固和结晶。
当油井的运行温度低于蜡物质的凝固点时,蜡物质就会开始凝固,并逐渐形成蜡垢。
通常情况下,蜡物质的凝固点随着蜡链长度的增加而升高,较长链的蜡物质的凝固点更高。
因此,低温环境是引发油井结蜡的主要原因之一。
油井结蜡机理及防治技术分析

油井结蜡机理及防治技术分析摘要:油田生产过程中,随着油流温度和压力的下降的变化,油流中的石蜡就会结晶析出,沉积在管壁上,造成油井结蜡。
油井结蜡后会导致油井产量的下降,同时增加了油流的阻力,极易引发油井蜡卡,严重影响油井的正常生产。
因此,本文对油井结蜡机理及其防治技术展开分析,为石油的高产、稳产有着至关重要的作用,为油田的井筒综合治理提升奠定基础。
关键词:油井结蜡;问题;防治技术;技术一、油井结蜡机理油井在生产过程中,原油含有的蜡组分在原始地层层温度压力状态下是完全溶解的,当原油被抽油泵从油管向上流动的过程中,温度和压力地持续变化,造成溶解在其中的轻质组分逐渐逸出,打破了溶解平衡,原油中的蜡组分便开始结晶析出。
由于油流与油管壁处存在径向浓度差,蜡晶便会以分子扩散、剪切弥散及布朗运动的形式向管壁处运移,并在范德华力的作用下沉积于管壁上,最终在管壁处形成结蜡层,油井结蜡会使得管通道变窄,进而影响原油流动性、油井生产效率。
为切实解决油井结蜡问题,相关原油实验表明油井结蜡机理,主要体现在分子扩散、重力沉降、惯性效应、粒子扩散等方面。
分子扩散机理。
在油井外部环境温度变化影响,原油在地层开采中会在低温下冷却。
并且在油井管壁温度低于析蜡点后,原油会在分子扩散运动作用下,使得内部蜡分子处于饱和温度状态。
而蜡分子沉淀会造成油井管壁上的溶解蜡,以及原有流动中的蜡分子存在浓度差,继而导致溶解蜡向管壁扩散并凝落在管壁上。
重力沉降机理。
由于油井析出的蜡本身密度大于原油密度,所以重力沉降同样会使得原油内部蜡分子沉积,进而出现油井结蜡现象。
惯性效应。
在布朗扩散、紊流相互作用下,原油紊流旋涡会将自身所携带的蜡分子牵引至油井管壁区域,之后紊流旋涡会逐渐消散,而蜡分子会受惯性影响继续向油井管壁方向运动,进而留存于油井管道中。
研究表明,原油内蜡分子颗粒与惯性效应作用力呈正比,受惯性效应作用,管壁上的蜡颗粒沉积速度会相应提高。
粒子扩散机理。
采油工程——防蜡和清蜡

第六章复杂条件下的开采技术第二节油井防蜡与清蜡结蜡现象:对于溶有一定量石蜡的原油,在开采过程中,随着温度、压力的降低和气体的析出,溶解的石蜡便以结晶体析出、长大聚集并沉积在管壁等固相表面上,即出现所谓的结蜡现象。
6.2.1 影响结蜡的因素1. 油井结蜡的过程(1)当温度降至析蜡点以下时,蜡以结晶形式从原油中析出;(2)温度、压力继续降低,气体析出,结晶析出的蜡聚集长大形成蜡晶体;(3)蜡晶体沉积于管道和设备等的表面上。
原油对蜡的溶解度随温度的降低而减小,当温度降低到原油对蜡的溶解度小于原油的含蜡量的某一值时,原油中溶解的蜡便开始析出,蜡开析始出时的温度称为蜡的初始结晶温度或析蜡点。
2. 影响结蜡的因素(1)原油的性质及含蜡量(2)原油中的胶质、沥青质(3)压力和溶解气油比(4)原油中的水和机械杂质(5)液流速度、管壁粗糙度及表面性质3. 油井防蜡方法(1)阻止蜡晶的析出(2)抑制石蜡结晶的聚集(3)创造不利于石蜡沉积的条件4. 具体防蜡方法(1)油管内村和涂层防蜡(2)化学防蜡(通过向井筒中加入液体化学防蜡剂或在抽油泵下的油管中连接上装有固体化学防蜡剂的短节,防蜡剂在井筒流体中溶解混合后达到防蜡的目的)(3)磁防蜡技术5. 油井清蜡方法(1)机械清蜡(用专门的工具刮除油管壁上的蜡,并靠液流将蜡带至地面的清蜡方法。
)(2)热力清蜡(3)微生物清蜡6 •清蜡操作:三、油井清蜡方法在含蜡原油的开采过程中,虽然可采用各类防蜡方法,但油井仍不可避免地存在有蜡沉积的问题。
蜡沉积严重地影响着油井正常生产,所以必须采取措施将其清除。
目前油井常用的清蜡方法根据清蜡原理可分为机械清蜡和热力清蜡两类。
__ 厂图8-16机械清蜡示意图1 —绞车;2—钢丝;3—防喷管;4—采油树;5 —套管;6—油管;7—刮蜡片(一) 机械清蜡机械清蜡是指用专门的工具刮除油管壁上的蜡,并靠液流将蜡带至地面的清蜡方法。
在自喷井中采用的清蜡工具主要有刮蜡片和清蜡钻头等。
油井结蜡原因及清防蜡措施

油井结蜡原因及清防蜡措施摘要:近年来,随着社会经济的飞速发展,油田事业也取得了很大的进步,但油井结蜡问题依然对国内外油田的发展影响重大。
在油井的开采过程中,虽然已经采取了一些防蜡、清蜡措施,但油井结蜡问题依然难以避免。
本文将对油井结蜡问题进行分析,并在此基础上提出一些清蜡、防蜡技术和措施,以期为我国油田事业的发展做出一点贡献。
关键词:油井结蜡防蜡清蜡研究油井中开采出的原油主要成分是碳氢化合物,其中含有不同程度和数量的石蜡,随着开采压力和温度的逐渐降低及气体的不断析出,蜡在原油中的溶解力也在不断下降,最终经过聚集,沉积在管壁表面之上。
这一“结蜡”问题,将严重影响油井的生产能力和原油的质量。
因此,要正确、全面的认识油井结蜡的主要原因,探寻新的清蜡、防蜡技术。
一、油井结蜡的原因及其影响原油在开采过程中,随着温度和压力下降以及轻质组分不断逸出,原油溶蜡能力随之不断降低,达到一定条件时,原油中的蜡便以结晶体析出、聚集并沉积在油套管壁、抽油杆、抽油泵等管材和设备上,即出现结蜡现象。
影响油井结蜡的外因有压力、温度、原油中水、胶质和沥青质以及机械杂质、原油流动速度、管壁特性等。
其中温度和压力的变化是重要的影响因素:当原油从油层进入油井时,随着压力的降低,原来溶解在原油中的天然气和原油中的轻组分会从原油中逸出来,降低了原油的溶蜡能力,结蜡转为严重;温度是影响蜡沉积的一个重要因素,原油从地层出来进入油井时与周围介质的热交换使原油的温度下降,同时,系统压力降低、轻质组分逸出和气体膨胀也要带走一部分热量,从而增大了油井结蜡的趋势;液流的速度对石蜡的结晶具有正反两方面的影响:液流的速度变大,导致液体流动过程中的热损耗量减少;液流的速度提高,促使管壁的冲刷能力变强,石蜡很难沉积于管壁之上。
但随着液流速度不断提升,一据调查显示,造成油井结蜡的原因主要包括几个方面,即原油的组成、油井开采条件、沉积表面粗糙程度以及原油中杂质的含量、液流的速度。
关于油井井筒结蜡规律与防蜡技术

关于油井井筒结蜡规律与防蜡技术随着石油工业的不断发展,对于油井井筒结蜡规律和防蜡技术的研究越来越受到关注。
油井井筒结蜡是指在油井生产过程中,由于介质温度降低,原油中的蜡类物质会在井筒内结晶沉积,对油井生产造成不同程度的影响。
研究油井井筒结蜡规律和防蜡技术显得十分重要。
本文将从油井井筒结蜡的成因和规律出发,以及目前常用的防蜡技术进行探讨。
一、油井井筒结蜡的成因和规律1.成因油井井筒结蜡的成因主要包括原油中蜡的含量和井筒温度两个方面。
原油中的蜡类物质是天然存在的,当原油温度降低时,其中的蜡类物质就会结晶形成固体颗粒,导致在井筒内沉积。
而井筒温度的降低往往是由于地层温度的变化或者生产过程中的温度降低引起的。
2.规律油井井筒结蜡的规律主要受到井筒温度、压力、原油组分等因素的影响。
一般来说,随着井筒温度的降低,结蜡的速度会加快,结蜡量也会增加;压力的变化也会影响蜡类物质的溶解度和结晶规律。
原油中的蜡类物质的组成和含量也是影响结蜡规律的重要因素。
二、防蜡技术1.加热技术加热技术是最常用的防蜡技术之一。
通过提高井筒温度,使原油中的蜡类物质保持液态状态,阻止其结晶沉积。
常见的加热技术包括在油井井筒内设置电加热器或者燃烧器,或者通过热流体注入井筒等方式提高井筒温度。
2.化学处理技术化学处理技术是指在原油中添加一定的化学药剂,改变蜡类物质的结晶规律,防止其沉积。
常见的化学处理技术包括添加蜡抑制剂、蜡溶剂、表面活性剂等。
这些化学药剂可以改变蜡类物质的晶体形态和大小,使其不能沉积在井筒壁面上。
3.机械清理技术机械清理技术是指利用机械设备对井筒内的蜡类物质进行清理,防止其沉积。
常见的机械清理技术包括高压水射流清理、超声波清理、旋转刷清理等。
这些技术可以将已经沉积的蜡类物质从井筒内清除,恢复原油的生产能力。
4.其他技术除了上述常用的防蜡技术外,还有一些其他技术也被广泛应用于防止油井井筒结蜡,比如增加井筒温度和压力的综合调控技术、加热光波技术、超临界CO2淋洗技术等。
油井结蜡的原因及对策

油井结蜡的原因及对策浅析油井结蜡的原因及对策摘要:据悉,我国原油富含蜡,大多数原油含蜡比较高,大部分开采原油含蜡均在20%以上,含蜡量超过10%的原油占整个产出原油的90%。
本文将从油井结蜡的原因及危害,结蜡的一般规律做以简要分析,以青海油田的清蜡技术为例来提出清防井蜡的具体方法和措施。
旨在了解更多有关油井中的问题与对策,更好地为石油的开采开发服务。
关键词:油井结蜡的原因影响因素青海油田防护措施一、简析油井结蜡的原因及危害在开采原油的过程中,溶解在原油中的石蜡会随着外界压力与温度的降低,从天然气中析出,并以晶体的形式长大聚集和沉积在油管壁等其他采油设备上的过程,称为油井结蜡。
1.简析油井结蜡的原因由于各油田的原油性质和生产条件存有较大差异。
并随着采油地质,工艺条件的变化,油井的结蜡机理也会相应地发生变化。
随油井温度、压力的降低,结蜡范围扩大,溶于原油中石蜡分子会以晶体形式出现并沉积。
而结蜡一旦形成,原油携蜡机理以薄膜吸附和液滴吸附为主。
总而言之,油井结蜡主要分为内因和外因,内因主要指原油的性质(蜡、胶质和沥青的含量),原油中的含蜡量越多里面含的碳分子就越多,从而结蜡现象就越严重。
外因指除了原油的组成以外的因素。
影响结蜡的外因主要是指油井的开采条件,如温度、压力、气油比和产量;原油中所含的杂质,如泥、砂和水等以及管壁的光滑程度及表面性质。
1.1温度温度是影响油井结蜡的重要原因之一。
当外界的温度比析蜡温度低时,就会出现结晶现象,温度越低析出的蜡就会越多一般在油气的开采上使用高压物性模拟实验来测析蜡温度变化。
1.2压力根据化学物质的结晶原理可知,当外界的压力低于饱和压力时,伴随着原油中的气体逸出与膨胀都可能造成油温降低,因为气体膨胀将原油中一部分热量带走,从而降低了对蜡的溶解能力,温度降低引起结蜡现象。
1.3机械杂质和水结蜡的核心因素是原油中机械杂质和水中的微粒。
当含水量降到70%以下时,伴随同样的流量井下温度会下降,析蜡点下移,析出的蜡易聚集或沉积,形成油井结蜡。
油井防蜡和清蜡

6.清蜡剂 能清除蜡沉积物的化学剂叫清蜡剂。
对已结蜡的管线、设备,最好用加热的方法如热油循环、井底 加热器加热清除蜡,但也可以用清蜡剂。
(1)清蜡剂的类型 1)油基清蜡剂 这是一类蜡溶量很大的溶剂,主要为芳香 烃,如苯、二甲苯、甲苯、乙苯、异丙苯,也 可用混合芳香烃,如石油烃的重整馏分、煤焦 油的提取物芳烃。通常使用苯、甲苯。此外还 可用汽油、柴油、煤油等石油馏分。
胺型表面活性剂:
2、水溶性表面活性剂
水溶性表面活性剂是通过改变结蜡表面(如 油管表面、抽油杆表面、管线表面)的性质 而起防蜡作用的。由于水溶性活性剂可吸附 在结蜡表面,使它表面变成极性并吸附一层 水膜,不利于蜡在其上沉积。
聚氧乙烯失水山梨糖醇醚脂肪酸酯(吐温型)
烷基苯磺酸钠
聚氧乙烯烷基醇醚(平平加型)n=10
3、防蜡剂的使用方法
防蜡剂有三种使用方法: 1)配成油溶液使用。 使用时,将油溶液注到结蜡段以下与油混合而 起作用。 2)制成中空的防蜡块使用。 使用时,将防蜡块安在防蜡管中,与油管一块 下至油井结蜡地段以下,通过原油对防蜡剂的缓 慢溶解而起作用。
3 )沉积在近井地带使用。这种方法也是通 过原油对防蜡剂的缓慢溶解而起作用的。 例如向近井地带交替注入等体积甲醇和防 蜡剂1~3%油溶液,关井24h,可使防蜡剂沉 积在近井地带。
CS2、CCl4、CHCl3等虽然具有优良的蜡溶性,但由于它们在 原油的后加工过程中产生严重的腐蚀和催化剂中毒,所以禁止使用。
由于油田蜡中含有极性物质,所以油基清蜡 剂中需加入一些有极性结构的互溶剂,以提高 清蜡剂的溶解能力。 A. 醇。如正丙醇、异丙醇、乙二醇、丙三醇 B. 醚。如丁醚、戊醚、己醚。碳数应小于12。 C. 醇醚。如丁二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙 二醇乙醚、丙三醇乙醚
浅谈油井结蜡问题及清防蜡技术

浅谈油井结蜡问题及清防蜡技术摘要: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。
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第一节概述石油主要是由各种组份的碳氢化合物组成的混合物溶液,各种组份的碳氢化合物的相态随开采条件(压力和温度)的变化而变化,可以是单相液态,气、液两相或气、液、固三相共存,其中的固态物质主要是含碳原子数为16至64的烷烃(即C16H34~C64H13),这种物质叫石蜡。
纯石蜡为白色,略带透明的结晶体,密度为0.88t/m3~0.905t/m3,熔点在49℃~60℃之间。
石油结蜡不是白色晶体而是黑色的固体和半固体状态的石蜡、沥青、胶质、泥沙等杂质的混合物。
我国原油富含蜡,据统计,含蜡量超过10%的原油几乎占整个产出原油的90%,而且大部分开采原油蜡含量均在20%以上,有的甚至高达40%~50%。
我国西部原油像吐哈、塔西南、火焰山的原油中,介于C36~C70间的石蜡几乎占整个蜡含量的50%。
从表中可见,我国大多数原油含蜡量都比较高。
第二节油井结蜡原因及危害1.油井结蜡的原因油井结蜡有两个过程,先是蜡从油中析出,然后聚集、粘附在油管壁上。
原来溶解在石油中的蜡,在开采过程中凝析出来是由于石油对蜡的溶解能力下降所致。
一定量的石油,当其组成成分、温度、压力不变时,其溶解力也一定,能够溶解一定量的石蜡。
当石油组份、温度、压力发生变化,使其溶解力下降时,将有一部分蜡从油中析出。
下面讨论影响油井结蜡的因素。
1)石油的组份在同一温度条件下,轻质油对蜡的溶解力大于重质油的溶解力,原油中所含轻质馏分愈多,蜡的结晶温度愈低,即蜡不析出,保持溶解状态的蜡量就愈多。
任何一种石油对蜡的溶解量随着温度的下降而减少。
因此,在高温时,溶解的蜡量,在温度下降时有一部分要凝析出来。
在同一含蜡量下,重油的蜡结晶温度高于轻质油的蜡结晶温度,可见轻质组份少的石油,蜡容易凝析出来。
2)压力和溶解气在压力高于饱和压力的条件下,压力降低时原油不会脱气,蜡的初始结晶温度随压力的降低而降低。
在压力低于饱和压力的条件下,由于压力降低时油中的气体不断分离出来,降低了对蜡的溶解能力,因而使初始结晶温度升高,压力愈低,分离的气体愈多,结晶温度增加得愈高,这是由于初期分出的是轻组份气体甲烷、乙烷等,后期分出的是丁烷等重组份气体,后者对蜡的溶解力的影响较大,因而使结晶温度明显增高。
此外,溶解气从油中分出时还要膨胀吸热,促使油流温度降低,有利于蜡晶体析出。
3)原油中的胶质和沥青质试验结果表明,随着石油中胶质含量的增加,可使结晶温度降低。
因为胶质为表面活性物质,可吸附于使蜡结晶表面上来阻止结晶的发展,沥青是胶质的进一步聚合物,它不溶于油,而是以极小的微粒分散在油中,对使蜡结晶体起分散作用。
显微镜的观察发现,由于胶质、沥青的存在,使蜡晶体在油中分散得比较均匀,不易聚集结蜡。
但是,当沉积在管壁的蜡中含有胶质、沥青质时将形成硬蜡,不易被油流冲走。
4)原油中的机械杂质油中的细小砂粒和机械杂质将成为石蜡析出的结晶核心,使蜡晶体易于聚结长大,加速了结蜡的过程。
油中含水量增高时,由于水的热容量大于油,可减少液流温度的降低,另外由于含水量的增加,容易在油管壁形成连续水膜,石蜡不易沉积在管壁上。
因此,随着油井含水的增加,结蜡程度有所减轻。
但是含水量低时结蜡就比较严重,因为水中盐类析出沉积于管壁,有利于蜡晶体的聚集。
5)液流速度、管子表面粗糙程度和表面性质油井生产实际表明,高产井结蜡没有低产井严重,因为高产井的压力高,初始结晶温度低,同时液流速度大,井筒中热损失小,油流温度较高蜡不易析出,即使油蜡晶体析出也被高速油流带走不易沉积在管壁上。
如管壁粗糙,蜡晶体容易粘附在上面形成结蜡,反之不容易结蜡。
管壁表面亲水性愈强,愈不容易结蜡,反之,容易结蜡。
2、油井结蜡产生的危害由于原油含蜡量高的原因,使油层渗透率降低。
油气开采中,蜡从油中分离淀析出来,不断的蜡沉积便导致堵塞产油层、油井产量下降,甚至造成停产,给生产带来麻烦。
油井结蜡是影响油井高产稳产的突出问题之一,寻求更合理的方法以解决油气生产中遇到的问题,便成为油田开发中急需解决的课题,油井的防蜡和清蜡是油井管理的重要内容。
第三节油井清防蜡技术油井的清防蜡方法很多,常用的清、防蜡方法包括机械法、化学法、物理法以及这几种方法的综合措施。
不过由于原油的多组份复杂性,各个油田原油组成不同,因此防蜡方法也多种多样。
一、机械式自动清蜡器清蜡工艺抽油井自动清蜡器,是借助于抽油杆上下冲程运行实现自动清蜡,无需专人看管,不需采取其它任何清防蜡措施,每口井只安装一套该型自动清蜡器就可达到保持油井稳产、高产之目的。
1)结构如图1所示,主体(见图2)是该清蜡器的核心部件,主体两端各有两个步进簧,完成与抽油杆的动力转换,并清除抽油杆积蜡;连刀体是主体的核心部件,将主体的各部件联成一体,连刀体刀口完成对油管的刮蜡动作;换向齿完成主体与油管的动力转换和主体与换向器的转换功能;复位弹簧与换向齿相连,控制换向齿作单向运动。
2)工作原理抽油井自动清蜡器的主体运动主要是依据机械原理中的爬行理论而工作。
主体两端的步进簧卡抱在抽油杆柱上,与抽油杆柱发生摩擦并清除杆柱积蜡,由摩擦力带动主体运行;此时换向齿在复位弹簧的作用下,楔向油管,使主体单向运行,直到主体运行到换向器的扩腔中换向齿才直立,而后换向做反向运行;同时连刀体对油管内壁积蜡予以刮除。
在抽油杆柱向下运动时,主体随抽油杆柱向下运动,而当抽油杆柱向上回程时,由于换向齿的单向作用,使主体与抽油杆柱发生相对滑动而保持主体原地不动,当抽油杆柱再次向下运行时,主体再次随抽油杆柱一起向下运行一个冲程,这样往复运动后,主体即可进入安装在结蜡区下端的下换向器中。
在下换向器中,主体随抽油杆柱向下的运动被禁止且使主体上的换向齿换向,主体只随抽油杆柱向上单向运动。
当主体随抽油杆柱步进到安装在结蜡区上端的上换向器后,由于换向器的作用,主体再次发生换向动作,主体这样往复换向,循环运行,即可达到清蜡除垢之目的。
二、油管电加热清防蜡技术油管加热技术是针对稠油井、高凝油井、结蜡油井生产中出现的难题,而研制的一种新型技术。
它是利用正常生产油井中的油管做热源体,将电能转化为热能,直接加热井筒内的液体,解决了稠油、高凝油、结蜡井生产过程中举升难的问题。
油管电热清蜡技术采用集肤效应原理,当工频交流电流流过铁磁性材料钢管时,由于集肤效应的作用,使钢管的过电有效截面积减少,交流电阻抗显著增大而发热。
把油管和套管作为工频电流的回路,油管是外集肤加热,套管是内集肤加热。
因套管直径大于油管直径,一般套管截面积是油管截面积的2.64倍,但二者的电阻率基本相同。
油管上的电压降远大于套管上的电压降,因而系统产生的热量大部分都集中在油管上,系统热效高,热能损失小,从而达到电热清蜡的目的。
1)系统的组成系统组成如图3所示,由电源变压器、控制柜、地面电缆、井口密封器、井下电缆、绝缘隔离管、油管、套管、油套管接触器及油管扶正器等组成。
2)工作原理:在油管加热系统中,电源变压器供给系统能量,电能由电源变压器输出,经控制柜隔离调整后,将电能经地面电缆传输到密封器,由密封器经地下电缆将能量传送到油管,再经油管下部的油套接触器与套管连通,形成一个完整的回路。
由于油管本身具有阻抗,当电流流过油管时,油管将发热,因此,本系统用油管做热源体,将电能转化为热能,直接加热井内的液体;绝缘隔离管连接上下油管,保证地面设施与地下带电油管的绝缘安全;油管扶正器安装于油管上,保证了油管与套管隔离,同时地面设施直接接地,确保了地面设施的安全。
三、声波降粘防蜡技术它是利用机械声波装置振动波场的作用,使进入油管原油减缓蜡晶析出的速度,从而减少油井洗井的热洗次数,有效延长油井的热洗周期。
1)工作原理结构如图4所示。
液体在上下接头间较高压差作用下,以某一初始速度通过一次截面收缩,进入声波发生腔,此时流体的流速比初始流速有较大提高。
液体进入喷嘴的锥形收缩截面,获得二次液流收缩,不断地提高流速,在达到水力学管嘴入口时,已获得了很高的流速,通过管嘴时,以高速喷射出喷嘴。
形成水力射流。
该射流离开管嘴时,遇到了置于管嘴出口前一定距离的振动簧片,并在簧片刃口上形成强大的水击振动。
簧片在流体的连续激发下产生了一定频率、振幅内的声波振动。
随着流体连续不断的作用,该簧片连续不断地发生声波。
由流体射流使簧片产生水力机械式声波,在流体及周围介质内建立起振动波场,并沿流体向四周传播。
2)应用效果目前声波装置的频率为450Hz~550Hz,波长为 2.58mm~3.33mm,振幅为0.0007mm~0.0127mm。
声波降粘防蜡装置的降粘率为28.01%。
通过现场试验表明,声波降粘防蜡配套技术在油井上应用后,平均热洗周期可达270d以上,并且可以减少油井清蜡防蜡现场工作的劳动强度,经济效益和社会效益都比较明显,在油田中、后期开采中特别是降粘防蜡方面可以发挥应有的作用。
四、永磁防蜡器1)工作原理磁防蜡器呈圆桶状,长度为450mm和350mm,直径为60mm和42mm,质量为5kg~3kg,由不锈钢制成。
它被固定在油管中,可以悬挂在钢丝上,与机械刮蜡器或加重物一起工作。
磁铁对井中液流的处理方式为:当液流通过油管壁和油气液流中的磁防蜡器之间的缝隙时,由于含金属的微量杂质的物理化学改型,产生了大量的补充结晶核和沥青胶质结蜡浮选携带物,它们在胶体的微量杂质上呈微小的放电气泡。
磁防蜡器的外壳设计使磁场效应强化了水力流动。
一般磁防蜡是将永磁材料制成强磁场防蜡器安装在泵筒以下的油管上,原油通过防蜡器中心管,受到径向磁场的磁化作用,改变了原油中蜡晶的理化性质,抑制蜡晶析出从而减少了油井结蜡。
这样就达到了防蜡的目的。
五、清防蜡配套技术1)油井降粘防蜡自动加药装置在油田开发过程中,由于相当一部分原油含蜡量较高,造成集输管线结蜡严重,甚至发生蜡堵现象,为此需要在油井井底加入一定数量的降粘剂、防蜡剂。
现行的方法多为人工定期加药,每3天或5天加一次,这不但增加了采油工的工作量,而且因为一次加入的大量化学药剂在井底分配不均,使得加药初期原油降粘防蜡效果明显,时间不久效果变差,浪费不少价格昂贵的药剂。
为了改变这种状况,开发出一种简单的油井降粘防蜡自动加药装置。
结构如图5所示。
我们知道,要使药液流入油井套管并保持流量不变,必须有控制药液流动的恒定压力,该装置正是满足了以上条件。
它由一个密封储液罐、一条出液管和一条进气管组成。
加药时只需打开出液阀和进气阀,药液便可自动流入油井套管,实现自动加药。
加药量的控制可通过变换出液管管径大小或是改变储液罐进气管出口与出液管进口的高度来实现。
一般情况下,管径越大和高度差越大,出液量越大。
流量变化范围可以从零至几百L/d,完全可以满足油井加药的工艺要求。
加药前,首先关闭进气阀3和出液阀9,打开出气阀7和进气阀4,从装液漏斗5中加入一定量的药液,然后关闭出气阀7和进气阀4。