顏芳蕤，韓　瑤，吳　鵬，崔偉強(qiáng)中國(guó)石油天然氣股份有限公司冀東油田分公司，河北唐山 063200

氣舉井加注清防蠟劑試驗(yàn)效果與評(píng)價(jià)

顏芳蕤，韓瑤，吳鵬，崔偉強(qiáng)
中國(guó)石油天然氣股份有限公司冀東油田分公司，河北唐山 063200

針對(duì)南堡油田1-3人工島氣舉采油井井筒結(jié)蠟嚴(yán)重的問題，提出氣舉井加注清防蠟劑防止井筒結(jié)蠟的措施。清防蠟劑主劑通過室內(nèi)合成及復(fù)配，結(jié)合油田應(yīng)用效果較好的清防蠟劑溶劑，形成JDQ-5清防蠟劑用于本試驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)選取兩口氣舉井進(jìn)行試驗(yàn)研究及效果跟蹤，試驗(yàn)結(jié)果表明，添加JDQ-5清防蠟劑后原油凝點(diǎn)和析蠟點(diǎn)降低10℃左右，可有效緩解氣舉井井筒結(jié)蠟，延長(zhǎng)機(jī)械清蠟周期，減少機(jī)械清蠟工作量，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

氣舉井；防蠟劑；現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

氣舉采油一般都是通過配套的氣舉生產(chǎn)管柱、氣舉閥及氣源控制裝置來實(shí)現(xiàn)。通過裝在油管上的氣舉閥，將天然氣連續(xù)不斷注入油管內(nèi)，使油管內(nèi)的液體與注入的天然氣混合，降低液柱的密度，減少液柱對(duì)井底的回壓，從而使油層與井底之間形成足夠的生產(chǎn)壓差，油層內(nèi)的原油不斷地注入井底，并被舉升到地面。近年來隨著氣舉采油技術(shù)在油田的廣泛應(yīng)用，技術(shù)不斷成熟，針對(duì)特定油藏的氣舉采油技術(shù)也相繼出現(xiàn)。

油井結(jié)蠟是油田開發(fā)過程中存在已久的問題，當(dāng)原油從地下抽到地面時(shí)，由于溶解氣體的逸出和膨脹而使原油溫度逐漸降低，蠟就從原油中按分子量的大小順序結(jié)晶析出，并繼而沉積在油管內(nèi)壁上，致使井筒變窄，油井產(chǎn)量降低，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)堵塞油管造成油井停產(chǎn)。清防蠟技術(shù)就是根據(jù)原油物性及油井開采狀況的復(fù)雜性，并根據(jù)區(qū)塊、油井和開采時(shí)期以及油井結(jié)蠟狀況的不同，為防止蠟沉積和清蠟而采取的一種有效工藝。國(guó)內(nèi)的氣舉井主要采用機(jī)械清蠟、熱洗清蠟以及停止注氣關(guān)井后向套管灌入清蠟劑等清蠟措施［1-4］。

1　南堡油田1-3人工島氣舉井清蠟現(xiàn)狀

南堡油田1-3人工島原油開采方式以氣舉采油為主，該舉升方式適用于大斜度井的開發(fā)，在生產(chǎn)過程中可有效延長(zhǎng)修井周期，節(jié)省作業(yè)成本，氣舉采油在南堡油田開發(fā)中取得了很好的應(yīng)用效果，但油井伴生氣和氣舉注入氣在井筒舉升的過程中體積迅速膨脹，溫度急速降低，導(dǎo)致井口結(jié)蠟嚴(yán)重，使清蠟難度增大，清蠟費(fèi)用升高。目前，南堡油田1-3人工島氣舉井全部采用機(jī)械清蠟，單井平均清蠟周期為1～2 d，傳統(tǒng)的清防蠟劑對(duì)氣舉井管柱的封隔器和氣舉閥膠圈有溶脹作用，長(zhǎng)期使用會(huì)導(dǎo)致封隔器不嚴(yán)、氣舉閥刺漏，影響氣舉井正常生產(chǎn)。

本文通過優(yōu)化藥液溶劑配方，采用JDQ-5型清防蠟劑避免上述問題，并對(duì)該防蠟劑對(duì)氣舉井的應(yīng)用效果進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以檢驗(yàn)其有效性和適用性。

2　JDQ-5清防蠟劑研究

防蠟劑分子是由極性鏈段和非極性鏈段組成。非極性鏈段具有與蠟相似的結(jié)構(gòu)，能被蠟吸附產(chǎn)生共晶，破壞蠟結(jié)晶的方向性，抑制蠟的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的生成。極性鏈段使吸附蠟的防蠟劑分子彼此排斥，降低蠟晶體的粘附作用，干擾、抑制蠟晶的生長(zhǎng)，使蠟具有較高的分散性，從而達(dá)到防蠟的目的。

根據(jù)防蠟共晶機(jī)理，要想使防蠟劑與蠟共晶，必須根據(jù)石蠟碳數(shù)分布的高峰區(qū)間碳數(shù)，選擇與其碳數(shù)相匹配的碳鏈，才能使其在蠟晶析出時(shí)共晶或吸附，以干擾蠟晶正常生長(zhǎng)。不同側(cè)鏈長(zhǎng)度的防蠟劑混合防蠟效果優(yōu)于單一防蠟劑，可對(duì)含不同碳數(shù)的蠟起作用。而且，同一個(gè)主鏈上含多個(gè)不同酯的酯化物的防蠟效果也優(yōu)于主鏈含有單一酯的酯化物的混合物，其原因是多個(gè)不同酯位于同一分子主鏈上，發(fā)揮協(xié)同作用要優(yōu)于單獨(dú)酯的作用。

通過室內(nèi)合成及復(fù)配，共研制出了11種不同側(cè)鏈長(zhǎng)度的清防蠟劑主劑，通過測(cè)定蠟樣基液的凝點(diǎn)變化，摸索出側(cè)鏈長(zhǎng)度對(duì)高碳蠟?zāi)c(diǎn)的影響規(guī)律。由于側(cè)鏈密度影響高碳蠟?zāi)c(diǎn)，研制了不同側(cè)鏈密度的清防蠟劑，進(jìn)行凝點(diǎn)測(cè)定，摸索側(cè)鏈密度對(duì)高碳蠟?zāi)c(diǎn)的影響規(guī)律。結(jié)合油田應(yīng)用效果較好的清防蠟劑溶劑，形成了JDQ-5清防蠟劑，具有溶蠟和防蠟雙重效果，能夠緩解當(dāng)前結(jié)蠟現(xiàn)狀，因此確定清防蠟劑為JDQ-5。

3　現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果與分析

選取南堡油田1-3人工島同一井組A、B井作為試驗(yàn)井，清防蠟劑經(jīng)化學(xué)藥劑注入泵進(jìn)入氣舉配氣閥組，和高壓注入氣一同注進(jìn)氣舉井油套環(huán)空，通過管柱上安裝的氣舉閥進(jìn)入油管內(nèi)，隨生產(chǎn)油流舉升至井口，進(jìn)入地面集油系統(tǒng)。試驗(yàn)選用研制的JDQ-5型清防蠟劑，該劑屬油基防蠟劑，有效成份為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA），通過改變蠟晶形態(tài)，推遲原油膠凝過程，可在油管內(nèi)隨油流向上舉升的過程中起到防蠟作用。加藥試驗(yàn)中，進(jìn)行正常的油井生產(chǎn)和機(jī)械清蠟工作，并取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，分析現(xiàn)場(chǎng)加藥后原油凝點(diǎn)和析蠟點(diǎn)的變化情況。

在開展試驗(yàn)的兩個(gè)月期間，A、B井的機(jī)械清蠟周期均有所延長(zhǎng)，A井原機(jī)械清蠟1次/d，加藥后改為1次/3 d，B井原機(jī)械清蠟為2次/d，加藥后改為1次/2 d，井筒內(nèi)的結(jié)蠟位置上升，結(jié)蠟區(qū)間減小，氣舉井生產(chǎn)平穩(wěn)。

A井在加藥前原油凝點(diǎn)34℃，析蠟點(diǎn)41℃。加藥后，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)取回油樣進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，凝點(diǎn)為23℃，比沒加藥前降低了11℃，由黏溫曲線判斷出析蠟點(diǎn)為35℃，比加藥前降低了6℃。試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

圖1　A井加藥前后黏溫曲線

B井在加藥前原油凝點(diǎn)33℃，析蠟點(diǎn)49℃。加藥后，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)取回油樣進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，凝點(diǎn)為23℃，比沒加藥前降低了10℃，由黏溫曲線判斷出析蠟點(diǎn)為38℃，比加藥前降低了11℃。試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

圖2　B井加藥前后黏溫曲線

4　與同類技術(shù)比較

本研究的清防蠟工藝技術(shù)與常規(guī)化學(xué)清防蠟技術(shù)主要區(qū)別在于：

（1）常用化學(xué)清防蠟技術(shù)只能從清蠟或者防蠟單一方面來進(jìn)行，而本研究化學(xué)藥劑具備清蠟、防蠟雙重效果。

（2）常用清防蠟藥劑對(duì)氣舉井封隔器的橡膠圈有溶脹作用，損壞密封圈至井停，本研究化學(xué)藥劑對(duì)氣舉井密封圈無影響。

（3）常規(guī)加藥井通過井下化學(xué)注入閥加藥，而本研究不是按常規(guī)從井口注入，而是通過注入泵隨注入氣通過套管一起注入，經(jīng)過氣舉閥后再流入到井筒。

5　經(jīng)濟(jì)效益分析

由于機(jī)械清蠟工作量較大，南堡油田1-3人工島采用外委的方式進(jìn)行清蠟作業(yè)，機(jī)械清蠟費(fèi)用定價(jià)為3 000元/次。本研究以化學(xué)清蠟為主，機(jī)械清蠟為輔，利用藥劑的清防蠟特性，將機(jī)械清蠟周期延長(zhǎng)到最長(zhǎng)，并且加藥不影響生產(chǎn)過程。試驗(yàn)用防蠟劑價(jià)格為12 100元/t，A和B兩口井均按50 kg/d進(jìn)行加藥，加藥后的機(jī)械清蠟周期延長(zhǎng)3～4倍，加藥前后A和B兩口井的清蠟費(fèi)用對(duì)比見表1，加藥后兩口井每月可節(jié)省清蠟費(fèi)用共計(jì)15.87萬元。

表1　加藥前后月清蠟費(fèi)用對(duì)比/萬元

2015年冀東油田南堡1-3人工島已投產(chǎn)油井118口，機(jī)械清蠟費(fèi)用達(dá)2 300余萬元。研制的清防蠟劑已在現(xiàn)場(chǎng)初步應(yīng)用，效果良好，若在全部結(jié)蠟井推廣應(yīng)用，清蠟費(fèi)用可節(jié)省1 150萬元左右。本技術(shù)適用性強(qiáng)，應(yīng)用方便，大大降低了采油成本，也可供其他油田同類采油方式的結(jié)蠟井參考。

［1］何毅，郭靖，范原搏，等.長(zhǎng)慶油田井口高回壓影響因素及治理措施［J］.石油工程建設(shè)，2010，36（3）：124-126.

［2］陳偉君，韓雙，劉鳳英.油井清防蠟劑、原油降黏劑、地層解堵劑的研究與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用［J］.石油工程建設(shè)，2005，31（S1）：6-10.

［3］王毛毛，董穎女，熊青昀，等.仿油井清防蠟劑的國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展［J］.石油化工應(yīng)用，2014，33（12）：6-8，17.

［4］謝寶財(cái)，王權(quán)，杜淑娟，等.空心抽油桿電加熱裝置在T2-1區(qū)塊的應(yīng)用［J］.石油化工應(yīng)用，2005，31（S1）：89-91.

Effectiveness and Evaluation of Field Tests on Filling Paraffin Inhibitor/Remover into Gas-lifting Wells

YAN Fangrui，HAN Yao，WU Peng，CUIWeiqiang
PetroChina Jidong Oilfield Company，Tangshan 063200，China

With regard to the severe paraffin precipitation in the shafts of gas-lifting wells in Nanpu Oilfield 1-3 artificial island，the technological measure of filling paraffin inhibitor/remover into the gas-lifting wells is proposed.The paraffin inhibitor/remover JDQ-5 is applied to this test，which consists of the main agent chosen through composition and preparation in laboratory and the dissolvent based on the detergents of paraffin inhibitor/remover used in oilfields with satisfactory application effects.Field tests on two selected wells are performed，and the effectiveness is observed.The test results show that the paraffin inhibitor/remover can decrease the pour point of crude oiland wax precipitation point by about 10℃，effectively mitigate the paraffin precipitation in the shaft of gas-lifting well，the mechanical clearing period of paraffin becomes longer，and the workload of clearing paraffin is reduced.Thus，the economic benefits are significant.

gas-lifting well；paraffin inhibitor；field test

10.3969/j.issn.1001-2206.2016.01.015

顏芳蕤（1983-），女，黑龍江牡丹江人，工程師，2008年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（北京）油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)，碩士，現(xiàn)從事基建工程管理工作。

Email：npqyfrui@petrochina.com.cn

2015-08-08；

2015-12-05