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        常規(guī)油井的防蠟與清蠟技術(shù)

        2017-03-02 05:35:29
        化工設(shè)計通訊 2017年7期

        陳 倩

        (延長油田股份有限公司吳起采油廠,陜西吳起 717600)

        常規(guī)油井的防蠟與清蠟技術(shù)

        陳 倩

        (延長油田股份有限公司吳起采油廠,陜西吳起 717600)

        石油是由多種烴構(gòu)成的混合液體,隨著壓力和溫度的變化,石油中的烴將呈現(xiàn)出多種相態(tài),其中固相物質(zhì)為含碳原子數(shù)16~64的烷烴,也叫石蠟。在地層條件下,石蠟大多處于溶解狀態(tài),但在石油的開采過程中,隨著溫度、壓力的變化,石油中的石蠟會逐漸析出并聚集沉積在管壁處,這就是所謂的油井結(jié)蠟現(xiàn)象。

        防蠟;清蠟;結(jié)蠟

        1 油井結(jié)蠟

        1.1 影響油井結(jié)蠟的因素

        1.1.1 原油的自身性質(zhì)

        油井會結(jié)蠟是因為原油中本身溶解了石蠟,在外界條件相同時,原油中蠟含量越高,油井就越容易結(jié)蠟。油井是否結(jié)蠟還與其自身組分有關(guān),原油中輕質(zhì)餾分含量越高,則處于溶解狀態(tài)的石蠟就越多,既石蠟不易從原油中析出。

        1.1.2 原油中膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的含量

        因為膠質(zhì)屬于表面活性物質(zhì),可以吸附在石蠟晶體表面,進而阻止石蠟晶體的持續(xù)聚集。瀝青質(zhì)不溶于原油且以極小顆粒分散在原油中,它會作為石蠟的結(jié)晶中心,對石蠟的結(jié)晶具有分散作用。但由于膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的存在使蠟在管壁上沉積的作用加強,利于石蠟在管壁沉積,所以二者的存在對防蠟、清蠟有利也有弊。

        1.1.3 壓力與溶解氣

        當(dāng)?shù)貙訅毫Ω哂陲柡蛪毫r,原油中氣體不會析出,蠟的結(jié)晶溫度會隨著壓力的降低而下降。當(dāng)?shù)貙訅毫ο陆抵溜柡蛪毫σ韵聲r,原油中的氣體會持續(xù)析出,氣體析出會使原油溫度下降,對蠟的溶解能力也隨之下降,最終使蠟的最初結(jié)晶溫度上升。

        1.1.4 石油中的水和雜質(zhì)

        原油中的雜質(zhì)常被作為石蠟的結(jié)晶核心,會加快油井的結(jié)蠟過程。而油井含水量增加,則會在管壁形成一層水膜,抑制石蠟在管壁上的沉積。

        1.2 油井結(jié)蠟的過程

        (1)隨著溫度的持續(xù)下降,蠟將以結(jié)晶的方式逐漸從石油中析出。

        (2)當(dāng)溫度和壓力繼續(xù)下降時,石油中的氣體開始析出,結(jié)晶后的蠟將不斷聚集并形成蠟晶體。

        (3)蠟晶體將附著在管壁表面,最終影響油井正常生產(chǎn)。

        2 油井防蠟

        2.1 通過對油井結(jié)蠟的了解,針對油井防蠟主要將從三個方面進行預(yù)防

        (1)防止石蠟晶體的析出。在原油開采中,可以運用某種手段提高油流溫度,使其高于石蠟的最初結(jié)晶溫度,這樣能夠有效地預(yù)防石蠟晶體的析出。

        (2)阻止石蠟晶體的持續(xù)聚集。蠟垢的形成是蠟晶體持續(xù)聚集沉積造成的,所以在原油開采過程中,可以在原油中適當(dāng)加入某些化學(xué)藥劑,抑制石蠟晶體的聚集,使其長期處于分散狀態(tài)。

        (3)通過對管壁的改良,粗糙面易于石蠟晶體的附著與聚集,常規(guī)生產(chǎn)中可以通過提高流體流速或者改善管壁表面光滑度等方式。

        2.2 油井防蠟的常用方式

        2.2.1 管內(nèi)襯、涂層防蠟法

        該方法主要是通過改變管壁面的光滑度和潤濕性,使蠟晶體無法在壁面大量沉積,常用的有玻璃襯里油管和涂料油管。玻璃襯里油管主要是利用其表面具有親水憎油的性質(zhì),在生產(chǎn)過程中,管壁先會被水潤濕形成水膜,使蠟晶體不易附著,同時玻璃具有很好的絕熱性,能夠保持管內(nèi)流體的溫度,使蠟晶體不會因為溫度下降而析出,該方法對含水油效果較好,但對于產(chǎn)能低、含水低的油井作用不明顯。涂層套管防蠟技術(shù)與玻璃襯里油管技術(shù)原理大致相同,涂層套管主要針對自噴井和注水井使用。

        2.2.2 化學(xué)法防蠟

        該方法主要是通過在井筒中加入化學(xué)藥劑或在抽油泵下安裝帶有固體防蠟劑的短節(jié),隨著防蠟劑融入流體,達到最終防蠟效果。防蠟劑主要運用活性劑型或者油溶性的高分子型。

        2.2.3 強磁防蠟

        該技術(shù)是通過克服石蠟分子間的作用力,使其在強磁場的作用下定向移動,不能按照結(jié)蠟的要求進行結(jié)晶,對已經(jīng)結(jié)晶的蠟,可以通過強磁作用消弱其晶體間的黏附力,最終對其聚集起到抑制作用,同時強磁作用可以改變蠟的狀體,使其便于清除。

        3 油井清蠟

        目前清蠟方法主要有機械清蠟和熱力清蠟兩種。

        1)機械清蠟技術(shù) :使用專用的清蠟工具對井筒內(nèi)壁進行刮削作業(yè),并依靠井筒中的流體將其攜帶至地面的方法。根據(jù)油井實際結(jié)蠟情況可以使用刮蠟片、清蠟鉆頭、麻花鉆頭和矛刺鉆頭等工具作業(yè)。

        2)熱力清蠟技術(shù):通過提高流體或者沉積面的溫度,對沉積的蠟垢進行溶解作業(yè),常根據(jù)溫度不同可分為三種。

        (1)熱流體循環(huán)清蠟技術(shù) :通過地面對熱載體的持續(xù)加熱并將流體熱力傳導(dǎo)至井筒中,使其在井筒中循環(huán)流動,進而提高井筒流體溫度,使已沉積的蠟再次溶解于原油中,最終達到清蠟的目的。

        (2)電熱清蠟技術(shù):將熱電纜下入井筒之中或者下入電加熱抽油桿,電纜和加熱油桿通電后會持續(xù)釋放熱量,提高流體和井筒設(shè)備的溫度,使已經(jīng)沉積的石蠟溶解,最終達到清蠟的目的。

        (3)化學(xué)法清蠟技術(shù):該技術(shù)主要是利用化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量對已沉積的蠟進行清除,但由于該方法效率低且經(jīng)濟成本高,所以不便單獨使用,常與酸化等措施一起使用,作為一種常規(guī)增產(chǎn)措施。

        4 結(jié)論

        油井的防蠟與清蠟對油井的開采具有重要意義,通過對結(jié)蠟原理的掌握,以及對防蠟、清蠟方法的了解,在以后的生產(chǎn)工作中,能夠有效地預(yù)防和處理因蠟垢原因?qū)τ途a(chǎn)的影響,保證油井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)。

        [1] 鄒 龍 躍 . 采 油 工 程 方 案 設(shè) 計 [J].中 國 化 工 貿(mào) 易,2013,(6):220-220.

        [3] 勝利石油管理局 HSE 培訓(xùn)中心 .石油作業(yè)安全環(huán)境與健康管理 [M].東營 :石油大學(xué)出版社,2002.

        Anti-wax and Wax Removal Technology in Conventional Oil Wells

        Chen Qian

        Petroleum is a mixed liquid composed of hydrocarbons of many kinds of components.With the change of pressure and temperature,the hydrocarbons in petroleum will show a variety of phases,in which the solid phase is an alkane containing 16-64 carbon atoms,Also called paraff i n.In the formation conditions,most of the paraff i n in the dissolved state,but in the oil extraction process,with the temperature and pressure changes,the oil will gradually precipitate and accumulate deposition in the pipe wall,which is the so-called oil waxing phenomenon The.

        anti-wax ;waxremoral;wax deposition

        F426.22

        :A

        :1003–6490(2017)07–0069–02

        2017–05–25

        陳倩(1981—),女,陜西吳起人,助理工程師,主要從事石油開采方面工作。

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