時(shí)剛　楊彬　孫榮　蘭華政　王洪衛(wèi)

摘 要：在原油生產(chǎn)的過程中，油井結(jié)蠟是影響油井高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的突出問題之一。防蠟和清蠟工作是油井現(xiàn)場(chǎng)管理日常工作的重要內(nèi)容之一。本文從油藏類型的出發(fā)，對(duì)不同物性的原油清防蠟狀況進(jìn)行分析，結(jié)合結(jié)蠟狀況和現(xiàn)場(chǎng)清蠟工作的實(shí)際情況，特別是對(duì)高含蠟、低能量油井的清蠟情況的探索跟蹤，形成了適合低能量油井清蠟的新技術(shù)并推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高含蠟；低能量油井；空心桿洗井；加熱爐洗井；推廣應(yīng)用

本文從油藏類型的出發(fā)，對(duì)不同物性的原油清防蠟狀況進(jìn)行分析，結(jié)合結(jié)蠟狀況和現(xiàn)場(chǎng)清蠟工作的實(shí)際情況，特別是對(duì)高含蠟、低能量油井的清蠟情況的探索跟蹤，形成了新式加熱爐洗井、空心桿洗井、熱油洗井等油井清蠟新技術(shù)。這些新技術(shù)避免了常規(guī)水泥車熱水洗井造成的油層污染、排液期長(zhǎng)、不返液、熱洗質(zhì)量不高等問題，效果顯著。通過改進(jìn)工藝，加大推廣力度，高含蠟低能量油井的清防蠟新技術(shù)必將在生產(chǎn)中發(fā)揮更加積極增產(chǎn)增效作用。

1.油井的結(jié)蠟機(jī)理

在原油開采過程中，隨著溫度的降低和氣體的析出，石蠟便以晶體析出、長(zhǎng)大、聚集并沉積在管壁上，即出現(xiàn)結(jié)蠟現(xiàn)象。 油田開發(fā)后期，由于采油地質(zhì)，工藝條件的變化，導(dǎo)致油井的結(jié)蠟機(jī)理發(fā)生變化，結(jié)蠟范圍擴(kuò)大，溶于原油中的可形成固相晶格的石蠟分子，是造成油井結(jié)蠟的惟一根源。蠟形成時(shí)，原油攜蠟機(jī)理為薄膜吸附和液滴吸附。

薄膜吸附 ：當(dāng)油水乳化液與油管和設(shè)備表面接觸時(shí)，通常形成兩種定向?qū)?，即憎水定向?qū)雍陀H水定向?qū)印Ｒ环矫?，烴類中的油溶表面活性劑被油管或設(shè)備表面吸附，形成具有憎水傾向的定向?qū)雍鸵粚釉捅∧?；另一方面，該原油薄膜與不含表面活性劑的水接觸時(shí)破裂，在其表面上形成親水定向?qū)印４藭r(shí)，烴類中大量未被金屬表面吸附的表面活性劑，開始以親水基吸水，憎水基吸油的方式吸附在這一新的油水界面上，從而在金屬表面形成由雙層表面活性劑分子組成的憎水層，油膜薄層則浸潤(rùn)油管和設(shè)備表面并向周圍延伸，當(dāng)溫度降至低于石蠟結(jié)晶溫度時(shí)，在油膜上形成蠟晶格網(wǎng)絡(luò)，并不斷長(zhǎng)大，形成沉積水。這一過程的循環(huán)往復(fù)可使結(jié)蠟層不斷增厚。

液滴吸附 ：在紊流攪動(dòng)下，油水乳化液沿油管向上運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量足以使孤立液滴徑向運(yùn)動(dòng)并與油管壁相撞。計(jì)算表明，在距泵入口20m的范圍內(nèi)液流中的每一油滴與油管壁的接觸多于100次，這時(shí)含有瀝青、膠質(zhì)和石蠟的油滴被金屬表面的油膜吸附，其中具有足夠動(dòng)能的油滴進(jìn)入油膜，石蠟則在油管壁上沉積。

2 油井結(jié)蠟的危害及影響因素

油田開發(fā)過程中的油井結(jié)蠟，嚴(yán)重影響了油井的正常生產(chǎn)，油井由于結(jié)蠟造成的危害程度按從輕到重的情況可分三個(gè)階段：1）當(dāng)油井管壁結(jié)蠟逐漸增多時(shí)，會(huì)造成油流通道減小，井口回壓上升，降低油井產(chǎn)量，自噴井甚至?xí)?；地層射孔炮眼和泵入口處結(jié)蠟，會(huì)增大油流阻力降低泵效；地層內(nèi)部結(jié)蠟會(huì)大幅度降低其油相滲透率，使油井大幅度減產(chǎn)或停產(chǎn)等。2）隨著蠟量增多，大量蠟附著在油管內(nèi)壁和抽油桿上，會(huì)導(dǎo)致管柱載荷出現(xiàn)明顯的變化，電流上升，影響桿、管使用壽命，縮短油井免修期。 3）一旦結(jié)蠟嚴(yán)重，則會(huì)導(dǎo)致抽油泵工作失靈，嚴(yán)重影響抽油效率，甚至將深井泵卡死，損壞設(shè)備，出現(xiàn)蠟卡躺井，而且洗井解卡的壓力上升，洗井液進(jìn)入地層，造成油層傷害，這一點(diǎn)在低滲透油田表現(xiàn)得尤為明顯，也是結(jié)蠟對(duì)油井造成最為嚴(yán)重的后果。

2.2 油井結(jié)蠟的影響因素

2.2.1 原油溫度對(duì)結(jié)蠟的影響

一般來(lái)說，當(dāng)溫度保持在析蠟溫度以上時(shí)，蠟不會(huì)析出，就不會(huì)結(jié)蠟，而當(dāng)溫度降到析蠟溫度以下時(shí)，開始析出石蠟，溫度越低，析出的石蠟越多（但是，析蠟溫度隨著開采過程中原油組分變化而變化）。當(dāng)壓力降到泡點(diǎn)以下時(shí)，天然氣開始分離出來(lái)，由于天然氣的氣化過程和壓力降低、天然氣膨脹都要吸熱，使溫度下降，更促進(jìn)結(jié)蠟。

2.2.2 原油成分對(duì)結(jié)蠟的影響

原油中石蠟和膠質(zhì)含量高，管道石蠟沉積強(qiáng)度就大，這是因?yàn)樵谄渌鼦l件相近的情況下，原油含蠟量高，其石蠟的析出量也多；而膠質(zhì)的增加，將使蠟?zāi)z分子團(tuán)表面發(fā)生吸附，蠟晶表面很多地方被膠質(zhì)的極性部分所占據(jù)，再吸附的膠質(zhì)其非極性部分必然向外，這將有利于蠟分子的集結(jié)，從而增加結(jié)蠟，這樣的蠟晶中分子排列不可能非常規(guī)則，必然是較為松散的，混亂的，含油較多的。這表現(xiàn)為膠質(zhì)濃度增加至一定程度后，結(jié)蠟量上升。

2.2.3 原油含水率對(duì)結(jié)蠟的影響

一般來(lái)說，當(dāng)原油含水率增高時(shí)，水容易在管壁處形成水膜，削弱了石蠟直接在管壁上析出結(jié)晶的親合力，減少了石蠟與管壁直接接觸的機(jī)會(huì)；特別是當(dāng)原油含水率超過了轉(zhuǎn)相點(diǎn)后，原油乳狀液從油包水型轉(zhuǎn)變?yōu)樗托停鳛榉稚⑾嗟乃蔀檫B續(xù)相，從而導(dǎo)致石蠟沉積強(qiáng)度大幅度下降。

2.2.4 管壁溫差對(duì)結(jié)蠟的影響

原油管道石蠟沉積強(qiáng)度隨管壁內(nèi)外溫差的增加而增大，因?yàn)楫?dāng)壁溫低于石蠟的初始結(jié)晶溫度時(shí)，壁溫與中心油流的溫差愈大，石蠟分子的濃度梯度愈大，分子擴(kuò)散作用愈強(qiáng)；當(dāng)中心油溫一定時(shí)，壁溫愈低，管壁附近的蠟晶濃度愈大，剪切彌散作用增強(qiáng)，布朗運(yùn)動(dòng)引起的蠟晶間的相互碰撞也加強(qiáng)，這一系列因素都會(huì)使管壁的結(jié)蠟量隨管壁溫差的增大而增大。當(dāng)壁溫高于油溫時(shí)，盡管油溫是在結(jié)蠟高峰區(qū)內(nèi)，管內(nèi)壁也不會(huì)或很少結(jié)蠟。

3 熱洗清蠟新方法

3.1 新式加熱爐洗井

油井均為摻水伴輸，摻水水源有一定的壓力、溫度，所以產(chǎn)生新式加熱爐洗井方法。這種方法正是利用摻水系統(tǒng)的壓力，通過高效熱傳導(dǎo)爐把摻水加熱到80度以上，再進(jìn)入套管進(jìn)行洗井?？刂坪脺囟群蛪毫涂梢酝瓿蛇吋訜徇呄淳＿@一新式洗井方法改變了以往水泥車洗井的老模式。在摻水管線上栽1寸閘門并與加熱爐進(jìn)口相連，爐子出口與套管連接，實(shí)際操作過程中我們通過控制1寸閘門來(lái)控制水量，控制干氣來(lái)調(diào)節(jié)爐火，使摻水通過爐子出口時(shí)溫度應(yīng)大于80度小于90度，再進(jìn)入套管，達(dá)到洗井的目的。

3.2 空心桿洗井

油井多是稠油開采，粘度大，所以多使用空心桿降粘技術(shù)開采。在此基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了用空心桿洗井防蠟降粘，節(jié)約人力，經(jīng)濟(jì)又不傷害油層。（1）存在問題： 1、產(chǎn)出液油氣比在200m3/ T以上的油井由于氣體壓力恢復(fù)過快，不適用該清蠟工藝。2、產(chǎn)液量低于5m3/d或高于20m3/d的油井，由于液量太低或太高在短時(shí)間內(nèi)不能實(shí)現(xiàn)循環(huán)傳熱，不適用該工藝。3、不適用于稠油、高凝油井。4、液面太淺（低于700米）的油井由于自產(chǎn)液無(wú)法形成循環(huán)導(dǎo)致壓力上升，不適用于該工藝。（2）下步建議：1、可以選擇液量在5-20 m3/d之間的油井、地層能量低、常規(guī)洗井易倒灌地層的油井及水敏嚴(yán)重的油井，推廣使用HYCD防污染洗井清蠟工藝。2、在施工前對(duì)井況進(jìn)行充分了解，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施仔細(xì)檢查，及時(shí)排除隱患，確保施工安全順利進(jìn)行。3、做好洗井前后電流、載荷、液量的監(jiān)測(cè)工作，及時(shí)分析清蠟效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

在原油生產(chǎn)的過程中，防蠟和清蠟工作是油井現(xiàn)場(chǎng)管理日常工作的重要內(nèi)容之一。探索高含蠟、低能量油井的清防蠟新技術(shù)，形成了新式加熱爐洗井、空心桿洗井、熱油洗井等油井清蠟新技術(shù)。這些新技術(shù)避免了常規(guī)水泥車熱水洗井造成的油層污染、排液期長(zhǎng)、不返液、熱洗質(zhì)量不高等問題，效果顯著。通過改進(jìn)工藝方法，加大推廣力度，高含蠟低能量油井的清防蠟新技術(shù)必將在生產(chǎn)中發(fā)揮更加積極的增產(chǎn)增效作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張新強(qiáng)，李繼原，王惠英，張軍，楊智，等.GKA超導(dǎo)自動(dòng)熱洗清蠟裝置適應(yīng)性研究.