试论油井结蜡分析及防蜡措施

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韩武杰 秦亚敏 杨凡

延长油田股份有限公司 陕西省延安市 716000

摘要

原油的主要成分是碳氢化合物,但是含有16-35碳原子的石蜡是原油的重要组成部分,在原油中占有较大比重,通常情况下石蜡是以液态形式存在于原油中的,但是在原油开采过程中,随着温度的降低和压力减小,以及原油中的气体不断析出,石蜡会逐渐结晶析出并粘附在油管壁形成油井结蜡,油井结蜡是制约油田开发的主要因素之一。因此,本文对油井结蜡的原因及防蜡措施进行分析,以资借鉴。


关键词

油井 结蜡分析 防蜡措施

正文


1 引言

石蜡是原油的重要组成部分,在原油中占有较大比重,原油中的石蜡原本是以液体状态存在于原油中的,但是在原油开采过程中原油从井底向地面输送时,其温度和压力不断下降,原油中所含气体也在不断析出,使得原油中石蜡的溶解度降低并有部分石蜡析出,最后沉积在油井管壁表面而形成结蜡[1]。油井结蜡是一种正常现象,但是对油田生产会产生较大影响,加强对结蜡原因及防石蜡措施进行研究,具有重要意义。

2 油井结蜡原因分析

油井结蜡是油田开发中的常见现象,结蜡的主要原因主要包括:

第一,含蜡量原因。研究和生产实践均证明,油井结蜡的几率与原油中的含蜡量成正比,即:原油中的含蜡量越高,油井就越容易发生结蜡现象;反之亦然。

第二,压力与温度原因。通过生产实践得知,如果油井的压力大于环境中的饱和压力,石蜡的结晶温度会有比较明显的降低;在原油由井底向地面输送过程中,由于压力与温度不断降低,部分石蜡会结晶并粘附在油管壁形成油井结蜡。同时在原油输送过程中,原油中所含气体也在不断析出,增加了石蜡洁净的几率。

第三,杂质原因。如果原油中所含杂质比较多,也会促使石蜡结晶,其主要原因是:一方面是由于较多的杂质会造成原油中的水组分的比热容增大,水组分会大量吸收原有的热量造成原有温度下降,加速了石蜡结晶;另一方面是由于原油中杂志的存在促使水组分能够在油管内壁形成一层较薄的膜,而这层薄膜则为蜡在油管壁表面的沉积提供了先决条件[2]

第四,原油液相流速原因。原油中液相流动因素对油井结蜡具有一定的影响,如果液相流动较快则会减少原油的热量损失,石蜡难以结晶析出,同时原有的快速流动对管壁具有冲刷作用,致使蜡晶难以在管壁上聚集,降低结蜡的几率;但如果液相的流速进一步加大时,通过管壁的原油量会有较大幅度的提升,石蜡在管壁的沉积量会有所增加,油井结蜡的几率也会加大

3 油井防石蜡技术研究

3.1 物理防蜡技术

油井的物理防蜡技术包括超声防蜡技术、强磁防蜡技术及热防蜡技术。

第一,超声防蜡技术。超声防蜡技术是指采用技术手段使抽油杆震动产生超声,石蜡分子在超声的作用下会产生剧烈运动,超声同时会使原油分子的摩擦力得到一定程度的加强,有效增加了对石蜡分子的吸引力,使得石蜡分子无法有效形成常规状态下的网状结构,因此就无法从原油中析出,石蜡分子也就无法粘附在井壁上形成结蜡。

第二,强磁防蜡技术。强磁防蜡技术是将强磁防蜡器下放到油井中,强磁防蜡器会产生一种感应磁场,当原油的油流经过强磁防蜡器时,原油中所含的石蜡分子在感应磁场的磁力作用下,石蜡分子的间力受到磁力干扰,蜡晶的聚集速度和定向生长速度的平衡被磁场所破坏,石蜡分子不再按照原有的结晶规律排列;在感应磁场的作用下,石蜡质点按照一定的方式聚结排列时也同样会受到分子间力的干扰,对蜡晶的生长起到了有效的抑制作用,破坏了蜡晶的聚结使其无法达成骨架并结晶析出粘附到油管壁的表面,达到防蜡的目的[3]

第三,热力防蜡技术。热力防蜡技术是一种比较便捷的防蜡技术,主要是借助于油井热电缆或电加热抽油杆,将电能转化为热能后能有效提升井筒或油流的温度,使原油中的石蜡无法结晶析出,实现油井防蜡的目的。

3.2 化学防蜡措施

化学防蜡技术主要是在原油在注入化学试剂以破坏石蜡的结晶,从而达到防蜡的目的。化学防蜡技术主要包括两种形式:

第一,向地层注入化学药剂。在油井生产过程中,将配置好的防蜡化学药剂通过设备直接注入到油藏储层中,使得原油中的石蜡分子与化学药剂发生反应而无法聚合,形成防蜡作用。但是化学药剂对地层具有一定的伤害作用,应慎重选择和使用。

第二,在油井内壁涂抹化学药剂。向油管内壁涂抹化学药剂的目的是使得油管内壁变得光滑,结晶后的石蜡晶体无法无法保持稳定的结构,也无法有效粘附在光滑的油管内壁而被流动的原油带出井外,达到防蜡的目的[4]

3.3 生物防蜡技术

生物防蜡技术是指借助于嗜蜡厌氧菌等微生物,这种微生物能够以原油中的烃类物质做碳源、对原油中蜡质物质成分中的长炭结构起到非常有效的破坏作用,以达到降低原油中蜡质物质含量及其凝固点的目的,使石蜡分子难以结晶而实现油井防蜡。这种嗜蜡厌氧菌微生物在新陈代谢过程中,通常情况下其表面会产生有机酸和活性剂等有用的化学物质,这类化学物质对原油油水表面张力较强的降低作用,进而降低原油的黏度,提高原油渗透率和油井产量。微生物中所生成的产气细菌还可以通过发生化学反应生成氮气、氢气及二氧化碳等气体,这些气体在原油在有较好的溶解能力,能够促使原油不断膨胀并降低黏度,取得较为理想的防蜡效果[5]

4 结语

油井结蜡是油田开发过程中的常见问题,是由石油中所含蜡质物质的特性所决定的,也是一种正常的自然现象,因此在油田开发生产过程中,必须做好防蜡技术研究,因为油井结蜡会影响油田的正常生产,严重的结蜡可能会造成油井停产,甚至对油井设备造成损坏的生产事故。对油井防蜡技术进行分析研究,必须根据油井的实际情况选择正确的防蜡技术,确保油井的正常生产。加强新型环保防蜡技术和产品的研制开发,以满足不同类型油田的防蜡技术需求,促进石油产业的健康发展。

 

参考文献

[1]王玉伟.浅析油井结蜡原因及清防蜡应对措施[J].中国科技博览,2015(3):83.

[2]孟繁举.油井结蜡原因与防蜡措施分析[J].中国化工贸易,2017,9(21):254.

[3]邓森文.油井结蜡与清防蜡技术分析[J].2013(11):74.

[4]宋君.油井结蜡影响因素及防蜡技术研究[J].当代化工,2015(1):78-79,82.

[5]张新春,张楠,张琦.油井结蜡及清防蜡措施[J].化工管理,2019(6):207-208.


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