楊杰
摘要:油田企業(yè)在開采過程中經(jīng)常會發(fā)生油井結(jié)蠟現(xiàn)象,結(jié)蠟現(xiàn)象的出現(xiàn)會對油井的開采工作造成重大影響,因此在實際維護過程中,需要及時對油井中的蠟進行清除,但是在實際運行過程中,油井結(jié)蠟現(xiàn)象仍然是一種不可避免的問題,長期以來油田企業(yè)針對油井結(jié)蠟現(xiàn)象,一直采取預(yù)防為主的措施。通過分析油井結(jié)蠟現(xiàn)象的原因以及危害,提出相應(yīng)的清防蠟技術(shù),可以有效提高油井的正常工作效率。
關(guān)鍵詞:油井;結(jié)蠟;清防蠟技術(shù)
石油中的重要組成部分為碳?xì)浠衔?,在開采過程中,隨著溫度和壓力的降低,原油對蠟的溶解能力開始下降,導(dǎo)致結(jié)晶體析出,因此會吸附在管道的內(nèi)壁上,這就是我們常見的一種結(jié)蠟現(xiàn)象。
1蠟的概述
1.1結(jié)蠟原理
油井在沒有被開發(fā)之前,原油長期處于地層中,蠟處于高溫高壓的狀態(tài),一般情況下會呈現(xiàn)出單相液態(tài)的存在。蠟完全溶解于原油之中,但是隨著油井的不斷開采,原油從油層中流入井里,通過井筒舉升到井口壓力和溫度的下降會導(dǎo)致結(jié)蠟現(xiàn)象的頻繁發(fā)生。結(jié)蠟現(xiàn)象的發(fā)生會直接破壞到石油溶解度的平衡條件,此時超過了石蠟在原油中的溶解飽和度,導(dǎo)致石蠟結(jié)晶析出,附著在管道設(shè)備內(nèi)部。
1.2油井結(jié)蠟的過程
油井結(jié)蠟現(xiàn)象由兩部分構(gòu)成,首先落需要從油中析出,然后聚集在油管內(nèi)壁上,原來溶解在石油中的蠟會開始凝析,主要是由于石油對蠟的溶解能力下降,當(dāng)石油的成分溫度壓力不變的情況下,能夠溶解一部分的蠟,當(dāng)石油組分溫度壓力發(fā)生變化時,其溶解能力會呈現(xiàn)出下降趨勢,導(dǎo)致一部分的蠟從石油中析出。
1.3影響結(jié)蠟的因素
(1)發(fā)生結(jié)蠟的主要原因是含蠟量越高,結(jié)蠟現(xiàn)象就會越加嚴(yán)重,因此原油中的輕質(zhì)餾分越多,結(jié)蠟?zāi)芰蜁綇姟?/p>
(2)壓力對結(jié)蠟的影響:壓力主要影響原油中輕質(zhì)餾分的溶解情況,當(dāng)壓力下降時,輕組分烴類就會從原油中分離出來,另外由于氣體的體積不斷膨脹會需要吸收熱量,因此溫度會呈現(xiàn)出下降趨勢,導(dǎo)致結(jié)蠟現(xiàn)象的加劇。
(3)流速對結(jié)蠟的影響:流速的增加能夠有效減少原油在井桶中的停留時間,當(dāng)溫度下降變慢時,懸浮在油中的蠟晶體來不及聚集就會被流體帶走,結(jié)蠟現(xiàn)象得到緩解,另外由于流速大,對管壁有較強的沖刷作用,析出來蠟不能夠沉浮在管壁上,從而有效減少了結(jié)蠟速度。
(4)含水對結(jié)蠟的影響:當(dāng)原油含水時,會在油管壁上形成水膜,使蠟不能夠沉積在管壁上,減緩了結(jié)蠟現(xiàn)象的發(fā)生。
2油井結(jié)蠟的危害
油層內(nèi)部如果結(jié)蠟面積過大會降低地層的滲透率,使油井的產(chǎn)量有所降低,地層射孔,炮眼和泵入口,如果發(fā)生結(jié)蠟現(xiàn)象,會加大油油阻力降低油泵泵效,抽油桿處結(jié)蠟會增加抽油機的負(fù)荷導(dǎo)致抽油泵發(fā)生卡頓現(xiàn)象,管壁結(jié)蠟會增加對地層的回壓,降低油井的產(chǎn)量。
3常用的清防蠟技術(shù)
國內(nèi)外所采用的清防蠟技術(shù)基本相同,但是由于我國原油中的含蠟量非常高,清防蠟問題比較嚴(yán)重,因此我國需要加強對清防蠟技術(shù)的創(chuàng)新。
(1)內(nèi)襯油管防蠟技術(shù)。該技術(shù)主要包括玻璃油管和涂料油管,在運行過程中創(chuàng)造了不利于蠟結(jié)晶在油管壁上吸附和沉積的條件,該技術(shù)的優(yōu)點是能夠有效減少管道內(nèi)壁結(jié)蠟現(xiàn)象的發(fā)生。缺點是由于玻璃管硬度不高和耐腐蝕性較差,而涂料油管與原油的配伍性較差導(dǎo)致在使用過程中受到限制。
(2)磁防蠟技術(shù)。磁防蠟技術(shù)的應(yīng)用原理較為復(fù)雜,一般情況下是將強磁場對蠟結(jié)晶進行有效干擾,從而使蠟的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。該技術(shù)的應(yīng)用成本較低并且效果明顯,但是在實際使用過程中條件非常嚴(yán)格,一般會隨著油田含水率的增加而導(dǎo)致防蠟效果下降,同時會對某種特殊性原油的防蠟效果較差。
(3)微生物清防蠟技術(shù)。微生物清蠟是近幾年所研發(fā)出的一種技術(shù),在使用過程中所使用的微生物主要包括兩種:一種是食蠟型微生物,另外一種是食膠體瀝青質(zhì)微生物。該技術(shù)的成本較低,能夠?qū)崿F(xiàn)對原油的降凝效果。然而該技術(shù)在使用過程中也會存在缺點,使用條件要求苛刻,在使用過程中首先需要對油井進行洗井操作,油井內(nèi)的溫度不能夠太高,否則會影響到微生物的有效繁殖。
(4)超聲波清防蠟技術(shù)。該技術(shù)是采用超聲波將大蠟晶分子擊碎成小分子,大蠟晶的長分子量會變成短分子,同時部分的電能也會轉(zhuǎn)化成熱能,在聲能和電能的作用下,使蠟結(jié)晶體能夠迅速融化,從而實現(xiàn)清蠟的目的,優(yōu)點是該工藝方法操作簡單,并不會污染到流程,且具有清蠟、解堵的功能。
(5)化學(xué)清防蠟技術(shù)。該方法在運行過程中的加藥方法非常簡單,使用化學(xué)清防蠟劑對油井的生產(chǎn)并不會造成任何影響,而且清蠟效果非常顯著,因此該技術(shù)在油田開采過程中得到了非常廣泛的應(yīng)用,該技術(shù)與熱洗井清蠟技術(shù)進行有效配合,能夠有效提高清蠟效果。
(6)機械清蠟技術(shù)。該技術(shù)是通過專用的工具對油管內(nèi)壁的蠟進行有效去除,隨著原油流動將清理出的蠟帶至地面。通常情況下使用的機械設(shè)備為刮蠟片,如果結(jié)蠟嚴(yán)重的需要使用清蠟鉆頭。
自噴井的機械清蠟方式為利用地面絞車通過滑輪將清蠟工具下放至油管中,通過絞車在油管中進行上下活動,將結(jié)蠟充分去除,并且利用原油攜帶出井筒。常用的機械清蠟器械為步進式清蠟器和尼龍刮蠟器等,機械清蠟的優(yōu)點是操作簡單而且成本較低,不足之處是裝置設(shè)備容易發(fā)生損壞,并且在固定過程中會浪費很大的時間和人力。因此在實際使用過程中需要結(jié)合油井的結(jié)蠟現(xiàn)象,采取不同的清蠟技術(shù),才能夠在真正意義上保證油井的正常生產(chǎn)。
4結(jié)束語
綜上所述,國內(nèi)一些油田和科研機構(gòu)通過廣泛的研究研制了很多種清防蠟產(chǎn)品,但是絕大多數(shù)產(chǎn)品只是在傳統(tǒng)清防蠟劑上進行改良,在不同程度上會存在嚴(yán)重的差異性,導(dǎo)致相應(yīng)的清蠟效果不足,在未來清防蠟過程中應(yīng)當(dāng)保證“以防為主,清防結(jié)合”的發(fā)展方向,同時研究新的清防蠟劑是油田行業(yè)內(nèi)所重點需要解決的問題。
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