摘 要：隨著新型冠狀病毒的爆發(fā)，原油價(jià)格的暴跌，嚴(yán)重影響石油行業(yè)的發(fā)展。原油結(jié)蠟現(xiàn)象阻礙了原油生產(chǎn)，增加了流體的流動(dòng)阻力，增加了抽油機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷，提高了原油采油成本。隨著結(jié)蠟原理的不斷深入，我國(guó)已經(jīng)研制了多種清防蠟的工藝，因地制宜的采用相應(yīng)措施，可以減緩原油結(jié)蠟現(xiàn)象，為原油生產(chǎn)節(jié)約了成本，應(yīng)對(duì)當(dāng)前的形式。

關(guān)鍵詞：原油;結(jié)蠟原理;清防蠟的工藝;成本控制

1 油井結(jié)蠟機(jī)理及危害

1.1 原油結(jié)蠟現(xiàn)象

對(duì)于含蠟的原油，在開(kāi)采過(guò)程中，隨著溫度、壓力的降低和氣體的析出，溶解的蠟便以結(jié)晶析出、長(zhǎng)大聚集和沉積在油管，抽油桿，抽油泵等固相表面上，即出現(xiàn)所謂的結(jié)蠟現(xiàn)象。

1.2 油井結(jié)蠟的機(jī)理

原油在地層中處于高溫高壓狀態(tài)，蠟在原油的溶解度大，析蠟溫度低，當(dāng)原油從地層中抽入到井筒，隨著地層深度變淺原油壓力，溫度下降，蠟在原油的溶解度變小，析蠟溫度升高，在到達(dá)析蠟點(diǎn)的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)、蠟從原油中析出，伴隨著紊流作用，重力作用，蠟會(huì)逐步在油管管壁，抽油桿，等處沉積形成固體蠟。

1.3 油井結(jié)蠟的危害

①當(dāng)蠟在油管內(nèi)壁、抽油桿外側(cè)、油泵入口處聚集時(shí)，會(huì)縮小原油的流動(dòng)橫截面，降低了原油的產(chǎn)量，降低了泵效，嚴(yán)重時(shí)甚至停產(chǎn);②阻礙著抽油設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，蠟在抽油機(jī)系統(tǒng)內(nèi)聚集，增加了抽油機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷。提高了油井維護(hù)成本，降低油井的使用效率。

2 油井結(jié)蠟影響因素

2.1 原油的性質(zhì)及含蠟量

①原油中所含輕質(zhì)餾分越多，蠟在原油的溶解度越大，則蠟的初始結(jié)晶溫度就越低，保持溶解狀態(tài);原油中所含重質(zhì)餾分越多，蠟在原油的溶解度越小，則蠟的初始結(jié)晶溫度就越高，蠟越容易析出;②原油中含蠟量越高，析蠟溫度越高，油井就越容易結(jié)蠟。我廠大部分原油都屬于高蠟原油。

2.2 原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)

膠質(zhì)溶于油，其表面可以吸附初始結(jié)晶蠟，使其溶解于原油中，阻止蠟的繼續(xù)結(jié)晶，瀝青質(zhì)是膠質(zhì)的進(jìn)一步聚集物。不溶于油，而是以極小的顆粒分散在油中，可成為石蠟結(jié)晶的中心，加速了蠟的結(jié)晶速度，因此在蠟初結(jié)晶階段，膠質(zhì)阻礙蠟的結(jié)晶，又在結(jié)蠟后瀝青質(zhì)使沉積蠟黏結(jié)強(qiáng)度增大而不易被油流沖走。

2.3 原油中的機(jī)械雜質(zhì)

機(jī)械雜質(zhì)對(duì)蠟的初始結(jié)晶溫度影響不大。原油中的細(xì)小砂粒及機(jī)械雜質(zhì)將成為石蠟析出的結(jié)晶核心，而促使石蠟結(jié)晶的析出，加劇了結(jié)蠟過(guò)程。

2.4 壓力的影響

壓力降低，氣體從原油中不斷溢出，導(dǎo)致原油的粘度增加，原油的流動(dòng)性降低，為原油結(jié)蠟提供了物理?xiàng)l件。

2.5 溫度的影響

地層中存在溫度梯度，在我廠溫度梯度2-3℃/100m，以2000m的井為列，井底的溫度高于40-60℃。當(dāng)原油從井底被抽油泵抽到地面時(shí)，溫度不斷降低，當(dāng)溫度低于析蠟溫度，蠟便在油管，抽油桿上析出。

2.6 含水率的影響

原油的結(jié)蠟程度隨著原油含水上升成下降趨勢(shì)，二者呈相反狀態(tài)。原油含水高時(shí)，在井筒內(nèi)形成的水包油乳化液，在油管管壁內(nèi)形成一層水膜，石蠟是親油物質(zhì)，不易在管壁上聚集結(jié)蠟;當(dāng)原油含水降低時(shí)，形成油包水的乳化液，在油管管壁內(nèi)形成一層油膜，對(duì)于親油的石蠟來(lái)說(shuō)，當(dāng)石蠟從原油中析出后，可以吸附到管壁上，利于石蠟的析出，加大了原油中蠟的結(jié)晶速度。

3 油井清蠟防蠟方式

常見(jiàn)的油井清蠟防蠟方式有機(jī)械清蠟、熱力清洗、化學(xué)防蠟、微生物防蠟、涂層防蠟、磁防蠟等。

3.1 機(jī)械清蠟

機(jī)械清蠟是一種常見(jiàn)的清除蠟的方法，對(duì)于不同采油方式，清蠟方式不同。自噴井主要利用清蠟鉆頭或者刮蠟片，抽油井則通過(guò)在抽油桿上安置可以多角度活動(dòng)的刮蠟器進(jìn)行刮蠟。利用清蠟裝置把蠟刮落在原油中，并伴隨著原油排除井筒。達(dá)到清蠟效果。

3.2 熱力清洗

早期的熱洗清蠟采用的是以熱水為介質(zhì)，采用反洗，熱水從套管閘門進(jìn)，提高油管的溫度，高于析蠟溫度時(shí)，蠟液化后脫落到原油中，隨著原油的不斷抽吸排出地面。但熱水從射孔和壓裂后的孔道進(jìn)入油氣層，容易污染地層，當(dāng)大量的水進(jìn)入地層，原油的含水率上升，很難降低到原來(lái)的含水率。后期開(kāi)發(fā)的蒸汽熱洗法，采用100℃的熱蒸汽為介質(zhì)，將熱蒸汽由套管閘門注入井筒內(nèi)，關(guān)閉閘門，蒸汽先凝結(jié)為100℃的水，此時(shí)物質(zhì)由氣體轉(zhuǎn)化液體，發(fā)生物態(tài)變化，釋放大量的潛熱。當(dāng)變成100℃的水，再繼續(xù)放熱。兩者相比，相同的熱量下，需要的蒸汽量很少，對(duì)地層的污染降低。恢復(fù)正常的生產(chǎn)周期僅需要0.5-1天。

3.3 化學(xué)藥劑方法

化學(xué)清蠟防蠟應(yīng)用十分廣泛，不僅在于其清洗能力強(qiáng)大，而且具備良好的預(yù)防效果，并且還能起到降凝解堵的作用。主要是在原油中添加化學(xué)劑，使其充分溶解，改變石蠟結(jié)晶的化學(xué)結(jié)構(gòu)，使其難以聚合，這種類型的化學(xué)劑在預(yù)防上具備很好的作用，通常被稱為“水溶性清防蠟化學(xué)劑”，此外還有油溶性和乳液性以及固體化學(xué)用劑。一些化學(xué)劑還被用來(lái)噴射在油管內(nèi)壁上，形成一層連續(xù)的保護(hù)層，與物理涂層一樣具備良好的預(yù)防結(jié)蠟效果。

3.4 微生物清蠟

微生物主要有嗜蠟厭氧菌、嗜膠質(zhì)微生物、嗜瀝青質(zhì)微生物。嗜蠟厭氧菌以蠟為食嗜，破壞了蠟的結(jié)構(gòu)，嗜蠟厭氧菌在新陳代謝時(shí)，形成氮?dú)?、二氧化碳，有機(jī)酸，溶于原油中，降低原油的粘度，增加蠟在原油中的溶解程度，但是對(duì)于經(jīng)過(guò)酸化處理的部分油井，以及油井產(chǎn)出液較低時(shí)，微生物防蠟、清蠟技術(shù)應(yīng)用效果不佳。嗜膠質(zhì)微生物、嗜瀝青質(zhì)微生物在使用中污染小，效果良好，但是在使用微生物清蠟時(shí)，技術(shù)要求高，原油溫度，油層壓力，要嚴(yán)格把控。

3.5 涂層防蠟

在油管內(nèi)壁刷一層涂層，表面光滑，具有親水性，降低蠟在油管內(nèi)壁上吸附，但是作業(yè)時(shí)，易于碰傷管壁。導(dǎo)致油管表面粗糙，失去防蠟的效果。

3.6 磁防蠟

在使用磁防蠟時(shí)，還需綜合考察油田磁場(chǎng)方向、強(qiáng)度。常見(jiàn)磁防蠟技術(shù)為電磁式、永磁式，兩者從成本、耗能方面差別較大。要根據(jù)油田的具體的情況來(lái)選擇防蠟的形式。

4 結(jié)論

原油結(jié)蠟阻礙了油田的生產(chǎn)，針對(duì)不同情況的油井結(jié)蠟，我們要根據(jù)具體的情況，選擇合適的清防蠟方式，或者單一使用，或者多種結(jié)合使用，在選擇合適的清防蠟方式，要合理科學(xué)操作，降低蠟對(duì)油田的危害性：①化學(xué)清蠟防蠟效果較好，但是成本較高，可以選用產(chǎn)量高、含水率低、油井結(jié)蠟嚴(yán)重的油井，進(jìn)行化學(xué)防蠟清蠟。針對(duì)水溶性化學(xué)藥劑和油溶劑化學(xué)藥劑要進(jìn)行室內(nèi)配伍實(shí)驗(yàn)，和清蠟防蠟效果對(duì)比，選擇適合的化學(xué)藥劑;②熱力清蠟有效井段為油井的上部井段，下部井段清蠟效果并不好，蒸汽清蠟效果優(yōu)于熱水清蠟，對(duì)地層的危害小;③磁防蠟，改變了蠟晶體運(yùn)動(dòng)方向，在磁場(chǎng)強(qiáng)的油田效果明顯，在磁場(chǎng)強(qiáng)的油田效果不好;④油井見(jiàn)水后，低含水階段結(jié)蠟嚴(yán)重，含水上升到一定程度結(jié)蠟減輕;⑤對(duì)于出砂的油井，砂充當(dāng)了蠟結(jié)晶的核心，加劇了結(jié)蠟程度。

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作者簡(jiǎn)介：

朱麗（1984- ），女，陜西省延安市人，工程師，本科，主要從事注水工藝研究。