油田开发后期油井清蜡防蜡方法
油田开发后期油井清蜡防蜡方法
王备战 邹远北 周隆斌 林清峰 王在东
胜利油田有限公司临盘采油厂
摘要:油田开发过程中油井结蜡现象普遍存在,严重影响了油井的正常生产。为此,分析了油田开发后期油井的结蜡机理和影响因素。简要介绍了国外最新应用的清蜡、防蜡方法,诸如油井油管注入阀清蜡、负压冲击清蜡、井下就地产热清蜡、油井直接电加热清蜡和使杆管表面亲水防蜡等。指出了只有正确认识油田开发规律,采取有针对性的清防蜡方法,才能保证油田的正常生产。关键词:开发后期;油井;结蜡机理;清蜡;防蜡;方法中图分类号:TE258+.2 文献标识码:B
文章编号:1009-9603(2003)03-0071-03
引言
油田开发过程中的油井结蜡,严重影响了油井的正常生产,油管壁结蜡会增大对地层的回压,降低油井产量;油管和抽油杆间的结蜡会增大抽油机载荷,甚至造成抽油泵蜡卡;地层射孔炮眼和泵入口处结蜡,会增大油流阻力降低泵效;地层内部结蜡会大幅度降低其油相渗透率,使油井大幅度减产或停产等。
1 结蜡机理
石蜡是原油中碳原子数为16～64的烷烃,密度
为0.880～0.995g Πcm 3,熔点为49～60℃[1]
。在原油开采过程中,随着温度的降低和气体的析出,石蜡便以晶体析出,长大、聚集并沉积在管壁上,即出现结蜡现象。油田开发后期,由于采油地质、工艺条件的变化,导致油井的结蜡机理发生变化,结蜡范围扩大。溶于原油中的可形成固相晶格的石蜡分子,是造成油井结蜡的惟一根源[2]
。蜡形成时,原油携蜡机理为薄膜吸附和液滴吸附。
薄膜吸附 当油水乳化液与油管和设备表面接触时,通常形成两种定向层,即憎水定向层和亲水定向层。一方面,烃类中的油溶表面活性剂被油管或设备表面吸附,形成具有憎水倾向的定向层和一层原油薄膜;另一方面,该原油薄膜与不含表面活性剂
的水接触时破裂,在其表面上形成亲水定向层。此时,烃类中大量未被金属表面吸附的表面活性剂,开始以亲水基吸水、憎水基吸油的方式吸附在这一新的油水界面上,从而在金属表面形成由双层表面活性剂分子组成的憎水层,油膜薄层则浸润油管和设备表面并向周围延伸。当温度降至低于石蜡结晶温度时,在油膜上形成蜡晶格网络,并不断长大,形成沉积。这一过程的循环往复可使结蜡层不断增厚。
液滴吸附 在紊流搅动下,油水乳化液沿油管向上运动时的能量足以使孤立液滴径向运动并与油管壁相撞。计算表明,在距泵入口20m 的范围内液流中的每一油滴与油管壁的接触多于100次。这时含有沥青、胶质和石蜡的油滴被金属表面的油膜吸附,其中具有足够动能的油滴进入油膜,石蜡则在油管壁上沉积。
2 结蜡的影响因素
制定防蜡和清蜡等措施,必须充分了解结蜡的各种影响因素并掌握其规律。通过对油井结蜡现象的观察和实验室对结蜡过程的研究,影响结蜡的因素如下。
第一,原油组分。注水开发过程中原油组分发生了很大的变化,原来溶解于原油中的氮和甲烷重新溶入驱油的水中,而原油的密度、粘度和重质馏分的含量增加,加速了油井结蜡。原油中的杂质泥、沙和水等对结蜡也有影响,因油井高含水,则结蜡中含
收稿日期2002-12-03;改回日期2003-03-20。
作者简介:王备战,男,工程师,1993年毕业于西安石油学院采油工程专业,现从事采油工艺研究与应用工作。联系电话:(0546)8869561,通讯地址:(251507)山东省临邑市胜利油田有限公司临盘采油厂工艺研究所。
油 气 地 质 与 采 收 率
2003年6月 PETRO LE UM GE O LOGY AND REC OVERY EFFICIE NCY 第10卷 第3期
有大量的水,形成的蜡比较疏松。据俄罗斯鞑靼石油科学研究和设计所1995年的资料,结蜡中束缚水含量为4%～49%,机杂为15%[3]。
第二,油井的开采条件及状况,即温度、压力、油气比和产量等。油田开发后期因注入大量的冷水导致油层的总热流量减少,温度下降,油井的结蜡深度增加。地层压力降低后液流中出现气相,增大了与油管内壁接触的原油比表面积,从而使蜡晶物质长大,为结蜡创造条件。油气流紊流加强,液流散热加快,温度降低,且气体析出使原油中的溶剂量减少,溶蜡能力下降,更早出现结晶。
第三,管壁的光滑程度及表面性质。
3 清蜡防蜡方法
3.1 油管注入阀清蜡
美国M obil公司研制了油管注入阀清蜡管柱[4]。该油管注入阀可用液压开启,靠管柱的重力关闭,在低于油井结蜡点处油管和油套环空连通。该方法适用于含蜡量大于3%的严重结蜡井,施工简便,作业成本和占井时间减少。
现场施工时用直径为25mm管线将热油注入器同井口连接,同时关闭井口出油阀,之后将凉油泵入油管,打开油管注入阀,再向油管内泵入温度为120℃的热油,注入的热油可通过油管注入阀,进入油套环空。按设计注入热油后停泵,油管内的压力降低,油管注入阀在管柱的重力作用下关闭。然后关井几分钟,蜡在热油的作用下熔化。重新开井后,油流可将石蜡从井中带出。
美国东德克萨斯油田,是世界上最高产的油田之一。但是,由于原油是石蜡基的,油井结蜡很严重。早先采用起出井下泵,通过油管注热油或下入刮蜡器清蜡,效果都不太明显。后来,M obil公司在该油田结蜡最严重的井内,使用了该油管注入阀管柱,根据实际情况,分别对其进行每2,3,4个月一次的定期热油处理,已成功地将结蜡故障降至最低限度,生产成本也降低了90%。
3.2 负压冲击波清蜡
将具有一定压力的流体系统打开,就会产生短暂的负压力。这种负压冲击波使流体明显过热至剧烈沸腾、气化并析出气体,气蚀气泡明显增多,产生有效的冲击压差,并造成气蚀破裂,达到清蜡的目的[5]。
在现场施工时,先将井口出油阀关闭5～10分钟,使井口压力升至6MPa。然后在几秒钟内迅速打开井口阀,就可在油管内产生负压冲击波,将蜡清除,使油井的产量上升并趋于稳定。该方法适用于含蜡量为1.5%～3%的中等结蜡油井,作业成本降低,现场施工方便。
俄罗斯的砂海油田和巴哈尔油田,有一半以上的油井结蜡,其产量平均降低了1～3m3Πd,曾采用向油管内注入热轻质油清蜡,但是其劳动强度大,有火灾危险,并且还须停产几小时。利用该方法,每隔一天实施一次,就可防止油井出现严重的结蜡。结果表明,实施后油井增产原油8～10m3Πd。
3.3 井下就地产热清蜡
井下就地产热清蜡是利用由亚硝酸钠和硝酸铵或氯化铵的反应所产生的热,来熔化地层中的结蜡,疏通地层孔隙[6],其反应式为
NaNO2+NH4NO3NaNO3+2H2O+N2+Q(热量)
其反应速度可由溶液的pH值来控制:pH值为5时反应速度最快,pH值为8时反应速度最慢。因此,当由油管注入的混合溶液前缘接近地层射孔段以上80m左右时,再注入HCl使其pH值迅速降低,这时反应即加速进行,产生大量的热使其温度升高,即可清除地层孔隙中的结蜡。该方法适用于油层温度较低、含蜡量较大且结蜡严重的油井。
美国墨西哥湾原油含蜡量普遍很高,以前曾采用蜡溶剂和热处理清蜡,但均未获得理想的效果。通常的热油和蒸汽处理会在井筒中散失大量的热,而到达井底的处理温度降低。为了改善处理效果,就必须使在地层中的处理温度大大高于蜡熔点。美国Shell石油公司利用井下就地产热清蜡方法,成功地处理了三口油井,处理后油井均由气举采油转入自喷,产量呈十多倍增加,经济效益十分显著。
3.4 油井直接电加热清蜡
最近,俄罗斯鞑靼石油公司和阿克秋巴油气开采管理局科研所,共同研制成功了一种油井直接电加热成套装置[3]。它是由电加热装置和可使油套管保持电绝缘的沉没式元件组成,其基础部分是电力变压器和可使电流与油井产液温度成反比的可控硅变流器。采用该装置可以保证必须的电流强度和加热温度,以有效地熔化油井的结蜡和其他沉积,它甚至可将电流强度调节到500A,使井口原油温度达到40℃。
矿场应用结果表明,采用该装置可以使地层保持良好的采油性能,降低清蜡和油井维护费用,使油井增产,且在清蜡时连续正常生产。此外,不会造成
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环境污染。
3.5 使杆管表面亲水防蜡
当油井含水达80%～85%时,原油就漂浮在油管内的水中。因杆管表面对水呈非润湿性,而对油呈润湿性,所以原油就附在其金属表面上。即使在油井含水很高时,在生产实际中也发现杆管金属表面结蜡[7]。由此可见,只有使杆管金属表面亲水,原油才不会在油管周围漂浮,而是集中在水套的中心,从而消除杆管表面的结蜡。目前,俄罗斯已采用在杆管表面涂覆液态亲水聚合物组分,或给杆管表面喷镀一层固态亲水涂层的新方法,使其金属表面亲水,以有效地防止油井结蜡。该方法已在生产实际中见到良好的防蜡效果。
参考文献:
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31
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编辑 刘北羿
(上接第70页)
松砂岩也占一定的比例,注采压力过高,采油强度过大,超过储层的承受能力,会导致储层结构的破坏;压力不稳定时,储层流体在井壁附近易形成紊流,使泥质与砂粒更易脱离,加剧储层的出砂。所以,在采油过程中应避免压力不稳定和压力过大对出砂储层造成损害。
第三,为了减少井壁附近储层的负荷压力,原则上应采用高孔密、大孔径的射孔方式,但由于区内产层的岩石结构疏松,生产中应根据具体情况调整孔密,射孔后应及时清除各种堵塞物,使炮眼畅通。
第四,由于疏松砂层具有抗压强度低,流动条件差等不利条件,对疏松砂层建议进行高密度挤压充填,一方面可以增加储层的抗压强度;另一方面也可以改善井底的流动条件。
第五,对于太平油田由疏松砂岩组成的流砂储层,由于其以不等粒砂岩为主,颗粒相对较粗,渗透率一般较高,而且流砂不易在井壁附近形成空穴,因此建议对其使用金属绕丝筛管砾石充填工艺防砂。这类储层后期生产时,井壁附近泥质含量增高,与密度大、胶质含量高的原油共同形成集块,封堵孔喉,应使用加热降低稠油粘度或酸化等方法解堵。
尚店油田中等致密砂岩储层的碎屑颗粒较细,泥质含量高,不宜使用机械防砂,可用化学固砂剂防砂,这样不仅可以限制井壁附近微粒的运移,还可增加岩石的机械强度,防止井壁附近产生空穴而导致油层坍塌。尚二区也有部分疏松砂岩储层,由于这类储层具有颗粒细和结构疏松等不利因素,因而对层段较薄的可以利用化学防砂,层段较厚的应采用砾石充填和绕丝筛管共同防砂的方法。
上述油层保护措施经现场实施后,取得了良好成效。其中尚店油田对不同类型的出砂层分别采取了化学防砂和金属绕丝筛管防砂等措施,各项生产指标得到了明显改善,产层稳定性比以往提高了一倍以上。
5 结论
通过分析研究区出砂机理,提高了疏松砂岩储层防砂工作的合理性和针对性,在油气生产中得到较好的应用效果。
储层防砂是涉及到钻井、试采和采油多个工序的系统工程;施工过程中各个环节的协调适配,也是保障疏松砂岩油层正常生产的重要因素。
参考文献:
1 赵敏,徐同台.保护油气层技术.北京:石油工业出版社,1995
2 张绍槐,罗平亚.保护油气层技术.北京:石油工业出版社,1993
3 王秉海,钱凯主编.胜利油区地质研究与勘探实践.东营:石油大学出版社,1992
编辑 程 慧
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第10卷 第3期 王备战等:油田开发后期油井清蜡防蜡方法
and protective measures of sand production in loose sandstone reservoirs—taking T aiping and Shangdian oilfield as examples.PGRE,2003,10(3):69～70 Based on analysis of rock microstructure and the produc2 tion practice of loose sandstone reserv oir,sand production mechanism is analyzed,and the factors on sand produc2 tion of oilνbearing formations from the drilling to the productivity test period are discussed.The types of dam2 age caused by each type of injected fluid in loose sand2 stone reserv oir are listed.Protective measures for different types of sand production formations are suggested.
K ey w ords:loose sandstone,sand control microstructure, formation damage and protection
W ang B eizhan,Zou Yuanbei,Zhou Longbin et al. Methods of paraffin removal and control of the oil w ell during the late stage of oilfield development. PGRE,2003,10(3):71～73
During oilfield production,phenomenon of paraffin depos2 it in the oil well is comm on,which badly affects the nor2 mal operation of oil wells.Therefore,the mechanism and in fluencing factors of paraffin deposit in the oil are analyzed during the late stage of oilfield development. The latest technologies in paraffin rem oval and control in foreign countries are briefly introduced,such as paraffin rem oval by oil well tubing fillup valve,negative pressure shock,inνsitu downhole heating,electric heating in2 side tubing,and paraffin control by making hydrophilic treatment to the rod&tubing surface and s o on.It is pointed out that right understanding of oilfield develop2 ment rule and adoption of paraffin rem oval and control technologies are the only way to ensure the normal oilfield production.
K ey w ords:late stage of oilfield development,oil well, paraffin deposit mechanism,paraffin rem oval,paraffin control,method
Li Dishu,Meng Ailu,W an Chongw en et al.Appli2 cation of delayed cementing technology by sm all di2 ameter casing to casingνfailure w ell with long inter2 vals.PGRE,2003,10(3):74～75
In the light of greatly damaged well casing at long distance and in many places in Zhongyuan oilfield,the convention2 al technology can’t s olve this problem,casing delayed ce2 menting technology of<101.6mm casing put into<139. 7mm casing is researched.The cementing quality between these tw o casings may be ensured by applying<101.6mm casing without collar and casing centralizer and delayed cementing technology.G ood financial profit can be ob2 tained applying this technology as alternate technologies of drilling development adjustment wells.
K ey w ords:casing failure well,delayed cementing,con2 trollable reserves,recoverable reserves,Zhongyuan oil2 field
G u H aihong,Li Jinfa,Q iu Rui.Study and applica2 tion of sand control technology by fracturing.PGRE, 2003,10(3):76～77
Using CST fracνpack tool assembly and TS O(T ip Screen Out)fracturing technology that can create short and wide fractures,reserv oir fracturing and external pack2 ing of wire wrapped liner have been integrated,and sand control system for reserv oir reforming and sand control has been formed.A fter this technology is used in Shangnan and Linfanjia oilfields,their formations are reformed com2 pletely,high conductivity and seepage channel are creat2 ed,the development level of the oil field is prom oted, and the problems of sand control and formation plugging can be s olved well.
K ey w ords:fracturing,sand control,technology princi2 pal,Shangnan oilfield,Lin fanjia oilfield
F an Fengying.Field experiment of production by di2 rect current electric field.PGRE,2003,10(3):78～80
Direct current electric field is used to increase oil produc2 tion and decrease water production in Lin64-5well group in Linpan oilfield of Shengli petroliferous province. This technology uses the water injection well as negative electrode,and use the oil well as positive electrode,a di2 rect current electric field is brought between the tw o,it makes the oilνwater phase permeability change by elec2 trochemical principle.Then the result of increasing oil production and decreasing water production in Lin64-5 well group is achieved.During the test,daily oil production increased from3.8t to 5.8t,and total water cut decreased from82.3%to72. 1%in Lin64-5well.Success ful test proved the value of this technology in application.
K ey w ords:direct current electric field,electric osm ose, electrophoresis,field experiment,Linpan oilfield
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ⅥPetroleum G eology and Recovery E fficiency:English Abstracts June2003
油井清防蜡的几点建议
油井清防蜡的几点建议 原油在开采过程中虽有不少防蜡方法,但油井结蜡仍不可避免。结蜡常造成油井油流通道减小, 油井负荷增大,井口回压升高,严重时甚至会造成蜡卡、抽油杆断脱等,增加维护性作业井次。目前我们江汉油田防蜡和清蜡措施主要依赖热洗，锅炉车闷井和加清防蜡剂。本文针对目前江汉油田的清防蜡方法提点自己的建议。 一，日常工作中加清防蜡剂的建议。 清防蜡剂具有腐蚀的特点，在长时间的使用清防蜡剂的过程中会主要是对套管壁造成严重的伤害，久而久之导致套管穿孔报废，得不偿失。 1、在加清防蜡剂前，打开油套连通放4-5分钟，让油依附在套管壁上，使清防蜡剂尽量避免和套管壁接触。加完药，在开掺水一分钟，对套管壁上的残药进行稀释冲洗，最后在开油套连通放4-5分钟，使原油在套管壁上冷却沉积，形成油垢，在下次加药中能更好的保护套管。 2、针对油井结蜡大部分集中在井口以下500米这段距离，锅炉车闷井，温度也只能达到200米左右，清防蜡剂打循环，也不能有效的对这段距离进行清蜡。如果把药品通过井口加入油管内，停井2小时，使药品在这段距离停留，就充分起到解蜡清蜡的效果。 3、在加清防蜡剂打循环的工作中，应针对油井的液量，含水的实际情况，在制定加药量的多少。既能保障油井有效的清蜡，也能降低成本，提高实效。 二，油井热洗清蜡的建议。 江汉油田部分油井具有井深，地层较薄，易出沙，含水较低，供液不足低产低能，结蜡严重，采用小泵径深抽强采（一般泵径在56mm以下的），液量在5吨左右的特点，在热洗中常采用的低泵压，小排量，长时间的热洗方式。这种洗井方式，油井泵径的排量造成了瓶颈，如果压力排量控制不好，造成入井液进入地层，伤害地层。在热洗的过程中不好掌握热洗的时间，只能看温度来判断。造成蜡变软从油管壁上脱离后，油井小泵径排量低，不能及时的将蜡排除，造成洗完井就蜡卡。如广203C 热洗了5小时，温度保持在70度，但是开抽两小时后蜡卡。 1、在井口装节流阀，以便控制排量，避免油井在洗井过程中产生负压，大排量的吸入地层，从而保护地层。也能更好充分的加热，达到热洗的效果。 2、在热洗中将光杆上提一米，造成抽油杆节箍和油管壁上的蜡垢产生摩擦，可以刮掉部分蜡垢，起到更好的清蜡效果。 3、热洗温度保持在70度左右，洗井时间达到4小时后，将活塞提出工作筒，用水大排量的对井筒清洗，蜡的密度比水轻，水会对未融化的蜡块产生一定的浮力和冲刷力，能更好的起到清蜡的效果。为避免水对油井造成伤害，要慎重的选择洗井液。 4、热洗完后，在加入50公斤清防蜡剂，能确保开抽后不会蜡卡。 总束语 油井结蜡关系到油井的正常生产，在平常的工作中，班组应该加强对每口油井的加药量，热洗和打循环等工作建立台账，在根据作业后检查结蜡的情况，上报主管领导重新制定工作制度。使防蜡清蜡这项工作更精细化，达到更好的工作实效。
油井结蜡如何解决
油井结蜡如何解决 油井蜡成分： 石油主要是由各种组分的碳氢化合物组成的混合物。各种组分的碳氢化合物的相态随开采条件（主要是压力和温度）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16~64的烷烃（即C16H34～C64H130），这种物质叫石蜡。纯石蜡为白色，略带透明的结晶体。油井结蜡基础知识 蜡的形成过程： 油井在生产过程中，随着温度、压力的降低和气体的析出，达到一定的条件时，原油中溶解的石蜡就结晶、析出。随着条件的进一步变化，石蜡不断地析出，其结晶体便聚集和沉淀在油管、套管、抽油杆、抽油泵等设备和工具上，这种现象就是结蜡。油井结蜡不是白色晶体而是黑色的半固体和固体状态的石蜡、沥青、胶质、泥砂等杂质的混合物。 油井结蜡基础知识 结蜡规律： 通过对油井结蜡现象的分析，油井结蜡大致有如下规律： 原油中含蜡量越高，油井结蜡越严重。例如某油田原油含蜡量为1.5%~5.0%的区域，两天到三天清一次蜡，含蜡量为5.0%~8.6%的区域一天清两次蜡，含蜡量为8.6%以上的区域一天清蜡二到三次 油井开采后期较开采前期结蜡严重。 高产井及井口出油温度高的井结蜡不严重或不结蜡，反之，结蜡严重。油井见水后，低含水阶段结蜡严重，随着含水量升高到一定程度后结蜡减轻。 表面粗糙的设备或工具容易结蜡，设备或工具不干净的容易结蜡 出砂井容易结蜡。 油层、井底和油管下部不易结蜡。 井口附近很少结蜡。 油井结蜡基础知识 油井结蜡的危害： 油井结蜡后，使出油通道内径逐渐缩小，给油流增加阻力，降低了油井产能，有的甚至将油流通道堵死，造成油井停产。抽油泵结蜡后，还会使抽油泵失灵，降低抽油效率，有的甚至将深井泵卡死，损坏设备。 抽油井结蜡判断： 油管和抽油杆结蜡后，使得悬点负荷增加，油井产量下降；严重时堵死油管，迫使油井停产。 根据示功图进行判断，它的特点是：光杆上行时，由于结蜡所引起的附加阻力，使负荷在整个上冲程中都超过了最大理论值；光杆下行时，又由于结蜡阻碍，负荷立即减少，当到达结蜡严重部位，负荷就很快降低到最小理论值以下。所以，整个实测示功图比理论示功图肥胖。
油井结蜡原因及防清蜡的方法
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
油井清防蜡技术新进展
油井清防蜡技术新进展二OO九年十月
目录 一、概述 (1) 二、油井结蜡原因及危害 (1) 三、油井清防蜡技术 (3) 四、常用清防蜡技术对比 (9) 五、清防蜡技术发展趋势 (11)
一、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％。表1是我国大部分油田原油含蜡情况，从表中可见，我国大多数原油含蜡量都比较高。 二、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。
油井清防蜡措施优化
油井清防蜡措施优化 摘要：随着经济的发展，原油给人类带来的经济效益越来越高，如何提高原油的产量，也是我们所关注的问题，而原油开采中所需要解决的重要问题就是油井的清防蜡技术水平。油井的结蜡直接影响到油井是否能够正常生产，影响到油层的采收率和采油速度的提高，本文系统地分析了影响油井结蜡的因素，提出了“以防为主、防清结合”的清防蜡工作思路，对清防蜡方式、清防蜡措施的实施等方面进行优化管理，从而提高原油的产量。给我们到来最大的经济效益。 关健词：油井结蜡；影响因素；清防蜡；分析；措施优化 人类随着经济的发展，对原油的利用率越来越高，如何提高原油的出产量是是我们石油研究者所面临的一个很重要的课题，在油井的出油过程当中，油井的结蜡降低了油井的产能，本文系统的分析和阐述了如何清防蜡即降低成本又能有好的效果。 一、油井中影响结蜡的因素和结蜡形成的机理 我们所说的蜡溶解在原油当中，油井在对原油的开采过程当中，由于压力和温度的不断变化，当轻组分达到一定的泡点后，变成气体不断的挥发，造成对蜡的溶液能力越来越低，蜡就开始进行结晶并析出。 （1）温度对原油结蜡的影响：当温度小于蜡的结晶温度的时候，蜡就开始发生结晶现象并开始析出，当所处的温度越低，原油的结蜡现象就越严重。反之，就越来越轻。 （2）油井的压力对原油结蜡的影响：原油结蜡的轻重受油井压力的影响比较明显，当油井的压力较高的时候，蜡的结晶温度随着油井压力的降低而降低，当油井的压力降低到一定程度的时候，石油天然气开始气化分解，在气化过程当中吸热导致温度降低，从而加速结蜡现象的发生。 （3）石油结蜡受原油组成的影响：当原油所含的轻组分较多的时候，蜡的含量就较少，而结蜡的现象就不容易发生，因为当轻组分含量越多，对原油当中的蜡的溶解能力就越强，反之，原油的结蜡现象就越重。 （4）原油当中所含的水和机械杂质对原油结蜡的影响：当原油中含有较少的机械杂质和水的时候，机械杂质为蜡分子提供结晶核，从而促进蜡的结晶，形成结蜡，但原油当中所含的水分较多的时候，水会在石油管壁上形成一层水膜，从而使形成的蜡的结晶不容易附着在管壁上，减缓结蜡现象的发生。 二、原油的结蜡现象对原油产量的影响 （1）当原油出现结蜡现象的时候，蜡晶附着在石油管内壁上，致使石油管
采油工程中油井清防蜡方法
采油工程中油井清防蜡方法 发表时间：2019-04-11T14:42:27.140Z 来源：《基层建设》2019年第2期作者：刘丽汲红军邹继艳[导读] 摘要：原油开采过程中，油井内壁极易出现结蜡现象。 大庆油田有限责任公司第二采油厂黑龙江大庆市 163000 摘要：原油开采过程中，油井内壁极易出现结蜡现象。而一旦出现结蜡原油的开采效率和质量必然会受到影响，这时便需要更换采油管才能够彻底解决这类问题，这无形中增加了企业的额外开支。新形势下，采油工程中的油井清防蜡已经成为了研究的重点，我们需要对结蜡的影响因素进行分析，进而制定出系统的工作方案。实际工作中可以尝试从清蜡以及防蜡两个方面入手开展工作，降低结蜡现象对原油开采产生的影响。下文中笔者以日常工作经验为切入点分析了采油工程中油井清防蜡的具体方法，希望对进一步推进相关工作的优化落实。 关键词：采油工程；油井清防蜡；方法 油井管道的通顺程度将直接影响到原油的开采效率，而结蜡现象则是影响其通顺程度的主要原因。国内油田产出的原油含蜡量较高，而在原油到达地面之后，随着温度以及压力的降低其中的蜡会不断析出。此环节析出的蜡会沉积在油井内壁，质地粗糙的油井内壁为这一沉积过程创造了天然的场所。在结蜡之后，油井内壁的直径会不断缩小，原油的流速也会受到影响，而这一影响最终会体现在原油的开采效率之上。 一、影响油井结蜡的因素分析 1、原油组分 原油自身的组分特征是造成油井结蜡的首要因素。若原油内的轻质组分较多，石蜡晶体需要在较低的温度下才能被析出，这时不宜形成石蜡晶体，同时油井内壁也不宜结蜡。基于上述原理，若油品的含蜡量相同，那在重质原油中会比较容易出现结蜡现象。 2、原油中的胶质沥青质含量 原油中含有的胶质以及沥青质是油井产生结蜡的重要因素。若原油中含有较多胶质，石蜡析出的速度便会大幅度降低。这是因为胶质作为一种活性物质，能够通过沉积在石蜡晶体表面的形式阻止结蜡现象进一步发展。严格意义上来说，沥青质应当是胶质进一步发展的产物，因此与胶质具备同样的作用，均能够达到防止油井结蜡的效果。 3、原油所处压力及环境温度 原油所处在的环境温度以及压力大幅度降低是油井结蜡的原因之一，随着开采的逐步深入，这一现象的出现几乎是必然的。而其中发挥决定性作用的要素便是“压力”，压力下降时原油中的气体会分离出来。此时原油对蜡的溶解能力会不断降低，此时在较高的温度下才能够形成石蜡晶体。结合实际开采现状分析，压力下降的幅度越大便越容易产生结蜡现象。 4、原油内的杂质 石蜡晶体的核心主要来源于原油内的杂质，因此石蜡晶体的形成以及成长都是围绕着原油内的杂质展开的。原油中的杂质主要是盐类化合物，原油在到达地面之后其温度与压力会不断降低，而此时原油内部的杂质会不断析出，进而形成颗粒状的结构。当然，这主要是盐类化合物在发挥作用，石蜡分子会附着在盐颗粒上不断生长，最终会产生石蜡晶体。 二、采油工程中油井清防蜡的具体方法分析 1、清蜡方法 所谓清蜡即将附着在油井管壁、深井泵以及抽油杆等设备上的蜡进行清除。这部分工作能够有效降低设备的故障率，进而保障设备的正常运转。现阶段，主要用到的清蜡方法主要有机械清蜡以及热力清蜡两种方法。首先机械清蜡在具体操作环节中主要有刮蜡片清蜡以及套管清蜡两种方案。一、刮蜡片清蜡。需利用电绞车将刮蜡片投入井中，让其在油管内结蜡的部位上下活动，便能够达到将管壁上的蜡刮下来并被原油带出井口的效果。综合相关案例分析，该方法主要适用于结蜡现象不严重的油井。若油井的结蜡过于严重，就需要利用麻花钻头以及矛刺钻头进行清蜡。而实际操作中常用的刮蜡片主要有舌形以及“8”字形两种。二、套管刮蜡。实施套管刮蜡时主要用到的工具是螺旋式刮蜡器。将其连接在油管下部，利用油管的上下活动便能够将套管壁上的蜡清除掉，实际操作中利用转盘带动钻头进行刮削也能够达到同样的效果。其次热力清蜡，主要包括热油清蜡、电热清蜡以及热化学清蜡等方法。实际操作中可根据作业需要酌情进行选择。 2、防蜡方法 采油作业中参照以下规律开展工作便能够达到防止油井结蜡的效果：①防止石蜡从原油中析出；②防止析出的蜡晶体聚集粘连在管壁之上。具体方法如下：一、增强油流速度。即便采油管的直径不变，那增加油流的速度也能够让其把蜡晶体带出，进而达到减少油井结蜡的效果。二、涂层油管防蜡及玻璃衬里油管防蜡。在油管内壁涂抹一层表面光滑、亲水性强且不易脱落的涂料便能够达到防蜡的效果。目前针对这一环节中所用到的涂料已经研究出了很多配方。在油管内壁衬上一层工业玻璃也能够达到这样的效果，其厚度应当控制在0.5mm ——1.0mm左右。二、化学防蜡。化学防蜡用到的方法主要是防蜡剂，其主要成分为表面活性剂以及高分子化合物。这类物质能够附着在蜡晶微粒表面，形成一层致密的薄膜，让蜡晶微粒能够分散在原油之中，最终被上升的原油带走。 【总结】新形势下，探究采油工程中油井结蜡以及清防蜡的方法有着非常重要的意义，它能够指导我们更好的推进采油作业，提高开采效率。虽说近些年诞生了诸多清防蜡方法，但实际操作中仍有诸多细节需要重视，所以摆正我们面前的工作局面并不轻松。本文中笔者对上述问题进行了分析探究，希望对进一步推进相关工作的优化落实有所帮助。
关于油井清蜡技术研究
关于油井清蜡技术研究 发表时间：2019-07-18T09:31:17.433Z 来源：《科技尚品》2019年第2期作者：许华良[导读] 石油对我国与社会生产发展都带来重大影响，也是最重要的发展能源，而加大对油井清蜡技术的研究，能够更好的解决生产过程中产生的多余腊晶体，借助现代技术、设备降低清蜡成本，本文重在阐述清蜡措施及技术，并对这些方法做理论分析，并在最后做出结论分析，为采油企业提供更多的理论依据与借鉴。 湖北省潜江市江汉石油管理局江汉采油厂引言：在正常的油井钻井采油过程中，会因为原油中带有一些蜡而影响到成油品质，而如何清理原有中的蜡就成为各国钻井开采机构、企业所关注的问题，特别就是原油中含有大量的蜡不但会影响到原油品质，同时也会导致机械设备因积累太多的蜡而引起故障，因此，加强与开发出新的清蜡技术就显得十分重要，同时还能够降低各方面的生产开采成本。 一、原油中的蜡的定义 原油在开采过程中，之所以会出现结蜡现象，主要就是由于原油中含蜡成分多少，油井开采过程中所采用的技术，及土层中的其他杂质等，而因为受到各种开采因素影响，例如：内部原油含蜡成分、外部温度及开采时所产生的压力等，因此，开采过程中导致原油含量成分过高，及导致机械设备受蜡结晶沉积，而容易出现损坏等。在不同的有问及不同条件下，所产生的蜡结晶都有不同的影响。有相关研究就证明了，蜡的凝点与内部温度、压力形成一定关系，在一定情况下，但是并非是温度越高就越容易结晶，当然也不是温度越低就越容易结晶，而同样压力也是如此，在某个临界点状态下，例如：压力强度不高不低时候最容易结晶[1]。 二、结蜡机理和主要影响因素 （一）结蜡基本原理在开采的过程中，钻井结蜡都是从井内管壁开始，及钻探设备开始产生，然后就会逐渐的析出、沉积，而当钻井的原油从地质层下不断向上涌出时，其的温度就会逐渐降低，而此时原油的就会因为温度降低而变得越来越黏稠，而温度降低时候则就会导致结蜡现象出现，会吸附在钻探设备上，而导致设备因此重量大增，容易导致设备损坏的情况出现。 （二）结蜡的主要影响原油结蜡常见的原因就包括有多方面影响，并非是单方面因素所决定的，常见的影响因素就包括有了：原油含蜡量、内外压力、温度变化、原有流动速度等，当然，主要的影响因素则就以温度影响最为明显。 三、清蜡方法 （一）机械清蜡办法机械清蜡办法是截至目前为止使用时间最长的清蜡办法，这种办法就是使用专业的清蜡设备来清蜡，将钻探设备管壁上吸附的蜡清除掉，而这种清蜡办法是比较单一的，机械的，何况，在清蜡的过程中需要暂停生产，使得开采效率大大降低，耗时长、人工成本高，因此，这种办法已经无法适应现代钻探采油的需要，加上不能清除钻探设备关键部分上的蜡，而导致蜡不断吸附容易引起卡机的现象。 （二）热力清蜡技术上个世纪七十年末期，随着我国油井钻探采油的高速发展，传统的机械清蜡办法已经无法满足我国石油开采事业的发展，而在这样背景下，热力清蜡技术被我国科学研究人员成功研究出来，而采用热力清蜡方法，能够将钻探设备、关键部位上吸附的过多的蜡清除掉，因此，这种清蜡方法比较的理想，令人满意。然而，由于这种清蜡方法所需成本较高，因此，这种清蜡技术已经逐渐被淘汰，并且，也很少会在使用这一种方法。 （三）微生物清蜡技术进入两千年后中期，微生物清蜡技术兴起，同时也在我国钻探采油事业方面得到广泛应用，这种清蜡方法主要原理就是利用微生物来分解蜡里面的烃成分，改变蜡的有机成分，改变蜡晶体成分，使之形态发生变化，而此种方法还能够降低原油中含蜡成分，降低原油黏稠度，而使得原油的雷诺数有所提高，加速原油的流动速度，而在流动过程中将管壁中的蜡清除掉，降低蜡形成，减少钻探设备蜡析出，然而，采用这种清蜡方法却很难有效的彻底清除设备关键部位的腊晶体，因此，清蜡效果也不算太理想。 （四）化学清蜡技术化学清蜡技术与传统机械清蜡技术有着较大区别，前者是属于化学清蜡，后者属于物理清蜡，采用化学清蜡效果理想，例如：上个世纪七十年代中期左右，我国科学研究专家就顺利的研究出了大庆一号清蜡剂，解决了钻探采油过程中清蜡难题。这种清蜡的办法就是利用化学溶液来溶解钻探设备、关键部位的蜡，而降低清蜡难度，然而，由于这种清蜡方法所需成本较高，因此，这种清蜡技术已经逐渐被淘汰，并且，也很少会在使用这一种方法[2]。 鉴于七十年代中期，大庆一号清蜡剂的清蜡成本较高问题，我国科学研究人员，八十年代开始，就在这一基础上开发出多种化学清蜡技术，例如：油基清蜡剂、水基清垃剂、乳液型清蜡剂等，这些新的清蜡方法，清蜡效果均很理想，所需成本也低，对地质层内部环境影响较小，因此，这些办法在我国钻井钻探采油中起到了很好的清蜡作用。 四、未来我国清蜡技术发展方向 随着我国清蜡技术的不断发展，目前，化学清蜡已经成为主要清蜡技术，而经过上述介绍可知，机械清蜡、热力清蜡、微生物清蜡均不适应现代钻探采油的发展需要，因此，化学清蜡方法已经成为我国未来主要清蜡技术研究主要方向，同时还能够降低对地质结构的影响，也更加环保，成本更低，效果更令人满意。比如：由我国多为科学研究人员共同研制的全新一代清蜡降黏剂就是其中一种，而其他的化学清蜡剂，也得益于我国化学领域事业取得的巨大发展，而推出了多种不同的清垃剂，例如：乳液型、油基清蜡剂等。 五、结论 油井清蜡技术发展关系到我国钻探采油事业发展，同时也对我国石油产业生产产生巨大影响，因此，加快研究新的油井清蜡技术能够帮助原油开采事业更好的进行生产，降低各项成本及清蜡所需时间，而未来我国清蜡技术研究方向，是以化学清蜡技术为主，这完全是得益于化学清蜡效果理想、成本低等特点，也决定了未来清蜡技术研究方向，目的就是提高清蜡效果，提高采油效率、质量，提高采油经济效益。
采油工程中油井清防蜡的措施
302 在当前我国石油的生产和开发过程中，结蜡问题成为了阻碍石油生产水平和生产质量的重要因素。在原油的生产过程中，由于受到了温度以及压力等多方面因素影响，石油当中含有的蜡会被析出，这些蜡会以结晶的形式附着在油井的油管壁、套管壁以及抽油泵等多种采油设备上，甚至在油层部位也会造成蜡沉积的情况，因此对解决油田生产中的结蜡问题已经成为了当前很多油田企业发展中的一个重要的研究项目，因此也研发出了诸多清蜡防蜡的措施，这些措施具有不同的特性，需要工作人员根据石油开发的实际情况进行有针对性的选择，因此针对当前油田企业常用的清蜡防蜡技术展开研究十分必要。 1?原油生产结蜡过程综述 在原油当中含有蜡物质，但是在油井当中，由于处于高温高压的状态，因此这些蜡物质溶解于原油当中，但是随着原油的开发，压力降低，温度降低，同时轻烃物质逸出，就会导致蜡物质被析出；随着原油的不断开发，温度和压力的进一步降低，这些析出的蜡物质会聚集并逐渐凝结为蜡晶体；由于蜡的溶解度是随着温度的降低而逐渐减小的，因此这些析出的蜡晶体会不断堆积，当这些蜡超出一定的数量时，就会附着在石油生产的设备之上，最终阻碍油田的正常开发以及原油的生产。而在实际的生产中，让蜡的溶解度低于原有蜡含量的特定值的这个温度，则被称为析蜡点或者是蜡的初始结晶温度。 2?油井结蜡的主要危害 原油的生产过程中，结蜡是一种不可避免的现象，但是如果不对其进行有效处理，就会导致油田的正常运转受到影响。首先，结蜡现象会导致油田自喷井的流动截面积减小，由于蜡结晶堆积，导致自喷井油流的可喷射截面积变小，影响油流的正常生产和开发。此外，如果正在施工当中的电潜泵井当中附着较多的蜡，就会导致泵的排量效率降低，进而导致泵的电力消耗增加。而且在当前的油田生产过程中，杆泵井广泛应用于大部分的油田当中，但是结蜡会导致杆泵井应用的过程中增加抽油机的负荷，容易导致抽油杆断裂，导致泵井的工作环境变差。最后由于结蜡现象的发生，油井的原油流动性就会变差，致使流阻增加，因此对于泵的功率来说也是一个不小的挑战。 3?油井结蜡的主要影响因素 3.1?石油的温度与组分 在油田的开发当中，不同性质、不同温度的石油对于蜡的溶解率是不同的。相同温度下，轻质油能够比重质油溶解更多的蜡。同时原油当中的轻质组分越多，那么原油当中蜡的结晶温度就会变得越低，蜡就越不容易被析出，因此就能够降低原油生产过程中的结蜡现象，提高原油的生产效率。同时温度也是原油生产中结蜡现象的重要影响因素，温度越低，原油对于蜡的溶解能力也就越低。因此油井下的高温状态下往往能够溶解更多的蜡，在开采的过程中，随着高度的增加，温度降低，结蜡现象也就越明显。因此总体来说，轻质油对于蜡的溶解能力要远远好于重质油，轻质组分越多的油，越不容易出现结蜡现象。 3.2?原油中的胶质和沥青质组分 对于原油来说，胶质物质的含量会对结蜡的程度产生重要的影响，胶质物质越多，原油的结蜡温度就会越低。由于胶质物质能够附着在蜡结晶之上，借此来阻止蜡的结晶化。而沥青则是胶质物质的一种聚合物，这种物质不溶于油，因此在石油当中会以极为细小的颗粒的形式来存在于石油当中，能够有效分散石蜡。经过研究，胶质物质和沥青的存在，能够促使石油中的蜡均匀分布，减少蜡的聚结情况。但是一旦凝结在生产设备上的蜡含有一部分沥青、胶质物质时，就会导致凝结的蜡变成硬蜡，不易被油流冲走，造成油管的结蜡现象。 3.3?压力与溶解气 在石油的开发过程中，压力也是重要的结蜡现象的重要影响因素。当油井环境中的压力高于饱和压力时，压力降低也不会导致原油脱气，因此蜡的初始结晶温度也会随着压力的降低而逐渐降低。而在低于饱和压力的环境下，压力降低时会导致原油当中存在的气体比不断释放，这就会导致原油对于蜡的溶解能力降低，继而导致蜡的初始结晶温度上升，压力越低，释放气体越多，因此蜡的结晶温度就会越高，在气体释放的初期，轻组分气体CH 4、C 2H 6是主要的气体成分，而气体释放后期中，丁烷等重组分气体是最主要的气体成分，而对于蜡的溶解程度影响最大的往往是这些重组分气体，由于这些气体的释放，就会导致蜡结晶温度升高，降低原油中的蜡溶解率。 采油工程中油井清防蜡的措施 王俊锋 大庆油田有限责任公司第五采油厂第三油矿13-2队?黑龙江?大庆?163513? 摘要：能源问题已经成为了经济发展的重要影响因素之一，能源结构当中，石油是重要的能源之一。近年来，我国石油的开发水平也在不断提高，但是在开发过程中发现，油井的结蜡问题已经成为了当前我国石油开采的重要限制因素，严重的甚至造成油井停产，对油田企业的发展来说十分不利。通过大量的研究，发现原油性质、温度变化以及源于本身中含有的沥青和胶质等都是导致原油开发产生结蜡问题的主要诱因。当前我国的石油开发中，对于结蜡问题已经研发了多种应对方案，对于石油产量和质量提升产生了重要的影响，因此本文针对采油工程中的清蜡和防蜡技术展开探讨，以供参考。 关键词：采油工程?结蜡?清蜡?防蜡?原油生产 （下转第322页）
油井化学清防蜡技术的应用初探
油井化学清防蜡技术的应用初探 做好清防蜡工作对油井生产管理意义重大，需要科学合理选用清防蜡技术，才能保证油井生产的质量与效果。而通过在油井应用化学清防蜡技术，不仅减少了对油层造成的影响，同时也能够实现油井连续生产质量与水平的提升，在现场试验后将获得良好的综合效益。本文主要介绍了油井化学清防蜡技术，并结合实际案例分析了其应用效果。 标签：油井；化学清防蜡技术；应用 当前我国很多地区的油井存在着严重的结蜡现象，若是按照传统热洗、加药等方法开展清防蜡工作，将难以获得预期的效果。对此我们需要充分认识到油井结蜡的过程与危害，认识到传统清防蜡方法存在的不足，将化学清防蜡技术应用到油井中，结合实际情况进行配药，减少负面影响，实现清防蜡工作效果的提升，促使油井经济效益进一步提升。 1 油井结蜡的过程及危害 1.1 油井结蜡的过程 在原油运移的过程中，石蜡将附着至管壁、泵和抽油杆上并形成结蜡，其中温度、流速等因素带来的影响最为显著。原油至底管壁以后，因为温度比初始结晶温度要低，所以石蜡将寻找结晶中心，在管壁突起、机械杂质、粗糙程度、含砂等区域将聚集大量石蜡，产生固有蜡层[1]。如此一来，将让后期原油内石蜡结晶速度变得越来越快，产生不动结蜡层，不仅让井筒空间减小，对原油流动带来不利影响。因为存在浓度梯度，会让石蜡分子逐步由管中心扩散至管壁径，进一步加快了管壁结蜡速度。对油井管理来说，从结蜡特征与油井含水率出发，合理选用油井生产举升系统，并大力应用化学清防蜡技术，保证获得预期的油田开发效果。 1.2 油井结蜡的危害 原油含蜡层和油层渗透率为反比关系，因此对于原油的开采，将逐步形成蜡的结晶，在大量沉积的过程中对产油层造成堵塞，从而让油井产量逐步减少，严重时还将出现油井停产的现象。通道内积累一定数量的结晶蜡以后，将导致油井的油流通道减小，并承受更大的负荷，促使井口回压不断增加，从而引起抽油杆断脱、蜡卡等现象。可见在油井出现结蜡以后，将为油井产量带来巨大的影响，在油气生产期间，我们应该积极探索更加有效的措施，让油井结蜡问题得到妥善解决，这就需要用好化学清防蜡技术，可以实现这个目标。 2 油井化学清防蜡技术 2.1 固体防蜡块
油田开发后期油井清蜡防蜡方法
油田开发后期油井清蜡防蜡方法 王备战 邹远北 周隆斌 林清峰 王在东 胜利油田有限公司临盘采油厂 摘要:油田开发过程中油井结蜡现象普遍存在,严重影响了油井的正常生产。为此,分析了油田开发后期油井的结蜡机理和影响因素。简要介绍了国外最新应用的清蜡、防蜡方法,诸如油井油管注入阀清蜡、负压冲击清蜡、井下就地产热清蜡、油井直接电加热清蜡和使杆管表面亲水防蜡等。指出了只有正确认识油田开发规律,采取有针对性的清防蜡方法,才能保证油田的正常生产。关键词:开发后期;油井;结蜡机理;清蜡;防蜡;方法中图分类号:TE258+.2 文献标识码:B 文章编号:1009-9603(2003)03-0071-03 引言 油田开发过程中的油井结蜡,严重影响了油井的正常生产,油管壁结蜡会增大对地层的回压,降低油井产量;油管和抽油杆间的结蜡会增大抽油机载荷,甚至造成抽油泵蜡卡;地层射孔炮眼和泵入口处结蜡,会增大油流阻力降低泵效;地层内部结蜡会大幅度降低其油相渗透率,使油井大幅度减产或停产等。 1 结蜡机理 石蜡是原油中碳原子数为16～64的烷烃,密度 为0.880～0.995g Πcm 3,熔点为49～60℃[1] 。在原油开采过程中,随着温度的降低和气体的析出,石蜡便以晶体析出,长大、聚集并沉积在管壁上,即出现结蜡现象。油田开发后期,由于采油地质、工艺条件的变化,导致油井的结蜡机理发生变化,结蜡范围扩大。溶于原油中的可形成固相晶格的石蜡分子,是造成油井结蜡的惟一根源[2] 。蜡形成时,原油携蜡机理为薄膜吸附和液滴吸附。 薄膜吸附 当油水乳化液与油管和设备表面接触时,通常形成两种定向层,即憎水定向层和亲水定向层。一方面,烃类中的油溶表面活性剂被油管或设备表面吸附,形成具有憎水倾向的定向层和一层原油薄膜;另一方面,该原油薄膜与不含表面活性剂 的水接触时破裂,在其表面上形成亲水定向层。此时,烃类中大量未被金属表面吸附的表面活性剂,开始以亲水基吸水、憎水基吸油的方式吸附在这一新的油水界面上,从而在金属表面形成由双层表面活性剂分子组成的憎水层,油膜薄层则浸润油管和设备表面并向周围延伸。当温度降至低于石蜡结晶温度时,在油膜上形成蜡晶格网络,并不断长大,形成沉积。这一过程的循环往复可使结蜡层不断增厚。 液滴吸附 在紊流搅动下,油水乳化液沿油管向上运动时的能量足以使孤立液滴径向运动并与油管壁相撞。计算表明,在距泵入口20m 的范围内液流中的每一油滴与油管壁的接触多于100次。这时含有沥青、胶质和石蜡的油滴被金属表面的油膜吸附,其中具有足够动能的油滴进入油膜,石蜡则在油管壁上沉积。 2 结蜡的影响因素 制定防蜡和清蜡等措施,必须充分了解结蜡的各种影响因素并掌握其规律。通过对油井结蜡现象的观察和实验室对结蜡过程的研究,影响结蜡的因素如下。 第一,原油组分。注水开发过程中原油组分发生了很大的变化,原来溶解于原油中的氮和甲烷重新溶入驱油的水中,而原油的密度、粘度和重质馏分的含量增加,加速了油井结蜡。原油中的杂质泥、沙和水等对结蜡也有影响,因油井高含水,则结蜡中含 收稿日期2002-12-03;改回日期2003-03-20。 作者简介:王备战,男,工程师,1993年毕业于西安石油学院采油工程专业,现从事采油工艺研究与应用工作。联系电话:(0546)8869561,通讯地址:(251507)山东省临邑市胜利油田有限公司临盘采油厂工艺研究所。 油 气 地 质 与 采 收 率 2003年6月 PETRO LE UM GE O LOGY AND REC OVERY EFFICIE NCY 第10卷 第3期
石油工艺中油井清蜡防蜡的方案研究
石油工艺中油井清蜡防蜡的方案研究 发表时间：2018-03-22T16:29:57.123Z 来源：《基层建设》2017年第36期作者：王海军范天佑黄倩[导读] 摘要：科学技术进步带动各个领域工艺技术的发展，油田工艺技术水平也显著得到提升。 中石油长庆油田分公司采油七厂，山城作业区， 摘要：科学技术进步带动各个领域工艺技术的发展，油田工艺技术水平也显著得到提升。最近几年，国家致力于油田产业发展，不断挖掘油田开采技术，但即使油田工艺不断完善，开采环节还是会存在一些待解决的问题。油田开发温度会发生变化，油井出现结蜡现象，引发各种开采问题，甚至造成油井停产。本次文章研究石油开发过程中的清蜡防蜡工艺，从结蜡原因角度出发，了解结蜡以后对油田开采的危害性，明确清蜡防蜡工艺的具体应用方案。 关键词：石油工艺；清蜡防蜡技术；应用方案 前言：油井开采过程中结蜡现象比较明显也不可避免，而在加强油井开采管理的过程中，需要利用工艺技术摒除该种现象，并且缓解结蜡现象为油井开采带来的问题。清蜡防蜡技术是清洁油田结蜡的重要工艺技术，其被研发出来以后就受到关注。面对油田开采的复杂局面，不同的油井区域、不同的开采时间、不同的地质地貌都会影响结蜡情况，并且对清蜡防蜡工作造成影响。下文将详细阐述油井的清蜡防蜡工艺应用方案。 1 清蜡防蜡工艺概述 所谓的清蜡防蜡技术是指是由生产阶段，受到压力以及温度的影响，原油中蕴含的蜡成分会逸出或者是溶解，以晶体的形式吸附到石油开采和被上，而该种蜡物质会在设备内壁形成沉积，从而影响到石油的质量以及生产石油的效率。为了防止该种问题的出现，技术人员研究清蜡防蜡技术用于清理开采当中凝结的蜡物质。通常在石油开采之前，技术人员都会先进行防蜡清蜡工艺方案设计，对油井可能出现的结蜡情况进行预测，并且制定能够起到预防作用的防蜡清蜡方案，避免出现油管堵塞或抽油泵效率降低等问题，减少因为超过工作符合而产生的安全事故[1]。 2 油井结蜡原因及危害 油井结蜡是原油开采当中比较常见的现象，导致油井结蜡的因素很多，最明显的就是受到压力或者是温度的影响。例如，原油开采的时候会受到温度影响，原油当中的石蜡出现结晶现象，并且逸出附于油管壁或者是其他开采存储设备上。而该种结晶将会导致原油存在颗粒状杂质，影响原油质量。而石蜡成分在原油中也会加快结晶速度对原油造成更大的影响。环境也是影响油井结蜡的重要因素，沥青质对于石蜡具有一定的影响，其表面为活性物质能够抑制石蜡产生，并且减少石蜡结晶。因此，通常在石油开采工艺当中，技术人员以沥青质作为研究物质，了解将其化为化学气体作用于使用开采过程，尽量降低石蜡结晶。 油井结蜡首先会影响自喷井的流通，减少截留面，让自喷井承受更多油量流通，为石油流通造成阻力。其次，石蜡结晶附着在开采设备当中，对设备的运行效率造成影响，增加石油开采能好。然后，大部分石油开采都采用有杆泵井，而石蜡结晶物质会增加有杆泵井的符合，让石油开采环境更加恶劣。最后，石蜡的结晶杂质存在与原油当中，原油质量下降，其油流性质也会逐渐降低，影响泵送能力。 3 油井清蜡防蜡工艺方案 3.1 防蜡措施 在采取防蜡措施时，先取油井中蜡晶体的样本，分析晶体当中所蕴含的成分，考虑该以什么样的方法抑制石蜡结晶，避免石蜡聚集。防蜡措施主要是营造石油开采环境中避免石蜡沉积的条件，常用的防蜡措施是涂层防蜡、磁防蜡等技术。从涂层防蜡的角度来讲，就是在油管的内部可能会附着石蜡晶体的位置涂层，让其表面变得更加光滑并且容易透水，从而让石蜡无法在内部结晶。经过实践可以了解到，该种方式的防蜡并不耐磨。从磁防蜡技术的角度来讲，其主要是利用磁场来进行石蜡结晶的预防。根据磁场的方向及强度对不同成分的石蜡进行预防，明确石蜡结构的碳数越高，就需要更强的磁场来进行预防。但据了解，该种磁防蜡中的电磁式需要消耗较大的能耗，在成本上也相对较高，而永磁式则更方便简单，适合被运用到防蜡方案当中。 3.2 清蜡措施 清蜡技术主要也有两种方式，一种是热力清蜡，该种技术下，以热量改变是由开采过程中存在的石蜡结晶状态，传导热量给井筒流体，让残存的蜡沉积逐渐融化。该技术当中所使用的介质传热性越高，其清蜡的能力就越强。但在该技术使用中要注意介质的温度保持逐渐升高状态而不是在一开始就比较高，避免石蜡还没有融化就脱落到石油当中，对原油造成污染。另一种技术是化学清蜡，该种技术以化学试剂的形式添加药剂，避免对油井开采的影响。而该种化学药剂会子啊不同的工作状态下起到不同的降凝或者解堵作用，继而起到清蜡和防蜡的作用。 结论：在开发油田过程中会遇到含水量较低和含高量蜡质的油藏油井结蜡现象,这种现象会导致油井的井筒堵塞,从而极大影响油井的产液量,更甚还会导致油井井筒蜡卡停井以及过重的符合使得机电被烧等问题,不但对油井开井时率造成了极大的影响,并且还导致修井以及维护的次数增加,从而增加了采油的成本。因此就需要运用相应、合适的策略来对油井进行清蜡防蜡以及防腐阻垢等工作。本次文章研究对油井开发过程中的防蜡清蜡技术进行分析，明确油井结蜡的原因及危害性，阐述油井结蜡的预防处理技术，制定预防措施的相关方案。国内目前所拥有的油田清蜡防蜡技术有很多，本次着重介绍涂层防蜡、磁防蜡、热力清蜡及化学清蜡技术，期望能够缓解石油结蜡问题对石油开采造成的负担，提升原油质量。 参考文献： [1]房庆强.油井清蜡防腐阻垢现状及策略研究[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(04):17-18. [2]张利良,张力军.谈油井清蜡除垢技术应用[J].中国石油和化工标准与质量,2016,36(18):127-128. [3]崔浪,马丹阳,姜自银,孙智成,彭超.谈油井清蜡除垢技术应用[J].化工管理,2015,(02):124. [4]隋孝斌.浅谈油井清蜡防蜡工艺的应用[J].化工管理,2013,(20):230. [5]谢德智.油田开发后期油井清蜡防蜡方法探究[J].化工管理,2013,(16):136. [6]吴大康,吴学庆,李媛.油井清蜡周期预测方法探讨[J].广东化工,2012,39(16):53-55. [7]刘立,李强,赵丽.油井清蜡防腐阻垢现状及措施[J].科技传播,2012,(11):37-38. [8]赖燕玲,郑延成.油井清蜡降黏剂的室内研究[J].新疆石油地质,2011,32(06):678-680.
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。定时间内石蜡通过管道的数量在增多，因此石蜡的沉积也在加剧。 油井中原油的含蜡量越高，则油层的渗透率就会越低。在原油的开采过程中，由于结晶蜡会因沉积而堵塞油井中的产油层，并导致油井的产量不断下降，甚至会引起油井的停产。油管、抽油杆和抽油泵的结蜡，使井筒出油通道内径逐渐缩小，增加了油流阻力，抽油机载荷增加，泵效降低，降低了油井产能，有的甚至将井筒通道堵死，造成油井停产，降低了油井时率。抽油杆结蜡造成油杆长期超负荷运行，影响到抽油杆的使用寿命，抽油泵结蜡还会导致抽油泵工作失灵，严重影响抽油效率，甚至将泵卡死，损坏设备。因此，油井清蜡、防蜡技术和措施成为油井管理的主要内容之一。
清防蜡技术在胡尖山油田的应用及效果分析全解
清防蜡技术在胡尖山油田的应用及效果分析 李登运 长庆油田分公司第三采油厂胡尖山采油作业区 摘要：在原油生产过程中，油井结蜡问题普遍存在，若该问题不能得到有效处理，将会严重影响油井的正常生产，给油田开采企业带来重大的经济损失。本文阐述了油井结蜡的机理和规律性，查阅了国内外目前所应用的清防蜡技术，并对胡尖山油田目前使用的清防蜡技术进行了分析及评价。 关键字：油井结蜡；热洗；化学清防蜡 油田开发进入中后期，制约油井高产、稳产的诸多不利因素日益显著，比如砂、蜡、气、以及含水的上升等。而油井结蜡则是众多因素中最显著的一个。随着原油从井底向上运动，其温度和压力逐渐降低。当温度和压力降到一定程度时，原油中溶解的蜡开始析出，并逐渐富集在油管壁和抽油杆上，使得抽油机载荷增加、泵效降低、油井产量下降、采油时率降低，甚至直接堵死油管，造成油井停产。每年由于结蜡严重而导致的油井上修在维护性作业中所占比例逐渐增加，修井费用也增高；同时，井筒结蜡造成抽油杆长期超负荷运行，影响到抽油杆的使用寿命。因此，如何进行油井的防蜡、清蜡，是油田生产管理中的一个不可忽视的问题。 1 油井结蜡机理及规律 1.1 结蜡机理及其影响因素[1] 蜡在地层条件下通常以液体形式混溶在原油中。然而在生产过程中，随着温度和压力的降低以及轻质组分的不断逸出，原油溶蜡能力逐渐降低，达到一定条件时,蜡就会不断地结晶、析出并聚集和沉淀在套管、油管、抽油杆、抽油泵或地面管道和设备上，此现象称为结蜡。实际上，采油过程中结出的蜡并非是纯净的白色蜡晶体，而是一
种与原油中高碳正构烷烃混在一起的，既含有其他高碳烃类，又含有沥青质、胶质、无机垢、泥砂、铁锈和油水乳化物等的半固态和固态的黑色混合物质。然而影响油井结蜡的因素主要有以下几个方面：1．原油性质与含蜡量对结蜡的影响 原油中轻质馏分越多，溶蜡能力越强，析蜡温度也就越低，越不容易结蜡。含蜡量越高，越容易结蜡。 2．温度对结蜡的影响 原油结蜡具有一个临界温度，当温度保持在临界温度以上时，蜡不会析出，就不会结蜡，而温度降到临界温度以下时，则蜡结晶开始析出，温度越低，析出的蜡就越多。 3．压力对结蜡的影响 压力对原油结蜡也有一定影响。当原油生产过程中井筒内压力低于原油饱和压力时，溶解在原油中的气相从原油中脱出，一方面降低了原油中轻组分的含量，使原油溶解蜡的能力降低。同时，气体膨胀带走了原油中的一部分热量，引起原油自身温度降低，更促进结蜡。因此，结蜡段一般存在于距井口300-600米井段。 4．原油中的机杂和含水对结蜡的影响 机杂和水的微粒都会成为结蜡核心，加速结蜡。但随着含水上升，同样的流量，井下温度会上升，析蜡点上移，结蜡现象会减轻。矿场实践和室内试验证明，当含水上升到70%以上时，会形成水包油的乳化物，阻止蜡晶的聚积，在油管壁上也会形成水膜，使析出的蜡不容易沉积，减缓结蜡。 5．原油中胶质和沥青质对结蜡的影响 随着胶质含量增加，析蜡温度降低。胶质本身是活性物质，可以吸附在蜡晶表面，阻止蜡晶长大。而沥青质是胶质的进一步聚合物，不溶于油，呈极小颗粒分散于油中，对蜡晶起到良好的分散作用。但