楊智勇

摘要：高壓低滲區(qū)塊原油凝固點低、油稠，結(jié)蠟現(xiàn)象嚴重，給采油隊的基礎(chǔ)管理帶來了巨大的工作量和難度。本文通過對油井結(jié)蠟機理、影響因素、危害以及目前采用的各類油井結(jié)蠟治理手段的闡述，研究適合高壓低滲區(qū)塊油井清防蠟方法。

關(guān)鍵詞：高壓低滲區(qū) 油井 清防蠟技術(shù)

1 史深100區(qū)塊概況

史深100區(qū)塊位于東營凹陷中央隆起帶西端，史南油田北部，史南鼻狀構(gòu)造與郝家鼻狀構(gòu)造之間，主要含油層系為下第三系沙河街組中段。區(qū)塊內(nèi)原油油質(zhì)重、粘度大、油稠、低飽和、含蠟高，密度為0.8580-0.9149g/cm3，動力粘度為11.0-224.7m.Pa.s，易結(jié)蠟，化驗含蠟量在18%～35%之間，屬于中高含蠟區(qū)塊。

2 油井結(jié)蠟的機理、影響因素及危害

2.1 油井結(jié)蠟機理 原油中的蠟是指那些碳數(shù)比較高的正構(gòu)烷烴，是多種化合物的混合物。在開采過程中，隨著溫度和壓力下降以及輕質(zhì)組分不斷逸出，原油溶蠟?zāi)芰﹄S之不斷降低，達到一定條件時，原油中的蠟便以結(jié)晶體析出、聚集并沉積在油套管壁、抽油桿、抽油泵等管材和設(shè)備上，即出現(xiàn)結(jié)蠟現(xiàn)象。然而現(xiàn)場所遇到的蠟比上述組成也復(fù)雜得多：油井中那些與高碳正構(gòu)烷烴混在一起的既含有其它高碳烴類，又含有瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、鹽垢、泥砂、鐵銹、淤泥和油水乳化液等的黑色半固態(tài)和固態(tài)物也稱為蠟。

2.2 結(jié)蠟影響因素 原油中含蠟量越多，蠟分子的碳數(shù)越大，結(jié)蠟就越嚴重，這是油井結(jié)蠟的內(nèi)因，而影響油井結(jié)蠟的外因有壓力、溫度、原油中水、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)以及機械雜質(zhì)，原油流動速度、管壁特性等。其中溫度和壓力的變化是重要的影響因素。

2.3 油井結(jié)蠟危害 油管、抽油桿和抽油泵的結(jié)蠟，使井筒出油通道內(nèi)徑逐漸縮小，增加了油流阻力，抽油機載荷增加，泵效降低，降低了油井產(chǎn)能，有的甚至將井筒通道堵死，造成油井停產(chǎn)。抽油桿結(jié)蠟造成油桿長期超負荷運行，影響到抽油桿的使用壽命，抽油泵結(jié)蠟還會導(dǎo)致抽油泵工作失靈，嚴重影響抽油效率，甚至將泵卡死，損壞設(shè)備。

3 史深100區(qū)塊結(jié)蠟油井治理現(xiàn)狀

分析認為油井結(jié)蠟過程主要分為三個過程：①當溫度降到析蠟點以下時，蠟以結(jié)晶形式從原油中析出。②溫度繼續(xù)下降，結(jié)晶析出的蠟聚集長大。③長大的蠟晶沉積在管壁或設(shè)備的表面上。

針對油井結(jié)蠟的三個過程，清防蠟方法可以分為防蠟、清蠟。很多生產(chǎn)現(xiàn)場及實驗都證明了，結(jié)蠟后時間一長就很難處理掉，因此防蠟是油井生產(chǎn)維護的第一關(guān)。根據(jù)人們的生產(chǎn)實踐和對結(jié)蠟機理的認識，為了防止油井結(jié)蠟，可以從以下3個方面著手：①防止蠟晶的析出。在原油開采過程中，采用某些措施（如提高井筒流體溫度等），使得油流溫度高于析蠟點，從而阻止蠟晶的析出。②抑制蠟晶的聚集。在石蠟結(jié)晶已析出的情況下，控制蠟晶長大和聚集的過程，使蠟晶處于分散狀態(tài)而不會大量聚集。③改造不利于石蠟沉積的條件，如提高表面光滑度、改善表面潤濕性、提高井筒流體速度等。

3.1井筒防蠟工藝 根據(jù)采取措施的手段不同，分為井筒防蠟工藝，地面清蠟管理兩類。其中井筒防蠟工藝包括油管內(nèi)襯和涂層防蠟、強磁防蠟器、電加熱桿、防蠟桿，地面清蠟管理包括高壓熱洗、熱油循環(huán)、化學(xué)清防蠟劑。

3.1.1 油管內(nèi)襯和涂層防蠟 涂層防蠟是提高管壁的光滑度，改善表面潤濕性（達到親水憎油），使蠟不易沉積而達到防蠟的目的。應(yīng)用較多的是玻璃襯里油管及涂料油管。但由于成本高，玻璃內(nèi)襯易被刮掉造成管壁不好修復(fù)，再是偏磨刮掉的碎片等易使凡爾關(guān)不嚴致泵漏，因此在本區(qū)塊未采用。

3.1.2 強磁防蠟器 利用永久磁鐵技術(shù)，在井底安裝特制的磁防蠟器，在液流通道內(nèi)形成一個強磁場，使流經(jīng)的液體蠟的晶格遭到破壞，從而防止了結(jié)蠟，延長了結(jié)蠟周期，效果較好。

3.1.3 電加熱桿 電熱清蠟就是利用電熱桿或電纜把電能轉(zhuǎn)成熱能進行清蠟。由于這種方法現(xiàn)場管理要求太高，而且成本消耗大，對電網(wǎng)負荷要求高，不符合節(jié)能降耗的要求，故現(xiàn)在不再使用。

3.1.4 防蠟桿 從抑制碳化物晶核長大過程和膠質(zhì)瀝青質(zhì)吸附著手，將防蠟桿下入油井中，使井筒中防蠟劑平均濃度保持在一定濃度，由于化學(xué)劑穩(wěn)定分配在井筒內(nèi)，隨著原油的流動，改變原油中蠟晶之間降集，并在其分子表面形成一層活性水膜，使蠟晶微粒始終處于分散狀態(tài)，延緩蠟晶聚集、沉積，達到清防蠟的目的。該工藝不用加藥，不用洗井，減少了洗井費用；杜絕對油層的污染。

3.2 地面清蠟管理

3.2.1高壓鍋爐車熱洗 高壓熱洗是目前史深100區(qū)塊治理油井結(jié)蠟的常規(guī)手段，具有成本低效果明顯的優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。本方法通過地面高壓鍋爐車將達到熱洗溫度條件的熱水從油套環(huán)形空間注入最后同原井液經(jīng)篩管進入油管循環(huán)至地面，在此過程中通過熱傳遞將熱量傳遞給管壁上的蠟將其溶下隨產(chǎn)出液循環(huán)至地面，還可以增加產(chǎn)出液的溫度使其始終處在析蠟點以上從而使蠟無法析出。在熱洗的具體實施過程中，每隔30min測電流一次，熱洗溫度、水量、時間按規(guī)定執(zhí)行（時間4h以上、水量至少15m3），預(yù)洗、熱洗、替洗把握好溫度，防止泵卡。對于遇到電流過大、光桿下行慢等特殊情況，應(yīng)及時采取活塞提出工作筒、提高排量、升高爐溫等措施防止泵卡。但是這種清蠟方法也有些的缺點：熱洗后有一定時間的排水期，油井產(chǎn)出液中含水上升；特殊情況下（粘土含量較高）可能導(dǎo)致熱洗水壓入地層，容易造成地層水敏，對此類井采取加藥劑或熱油循環(huán)清蠟。

3.2.2 防污染熱油循環(huán)清蠟技術(shù) 針對諸多洗井工藝的不足，最近我們引進了防污染熱洗清蠟工藝，該工藝是依靠抽油機提液作為動力，利用燃油產(chǎn)生的熱量對油井自身產(chǎn)出液進行加熱，加熱后的液體從油套環(huán)空中噴注于油管外壁，使其順油管外壁向下流淌，油管及其內(nèi)液體自上而下逐漸加熱到一定的溫度后達到熔蠟進而清蠟的目的。該工藝以原井液為熱洗介質(zhì)，與地層配伍性好，不污染地層，無排液期、不影響產(chǎn)量；洗井后含水量沒有變化，對水敏井、強水敏井的正常維護起到良好的作用，避免地層水敏；由于采用自上而下逐漸升溫使井筒內(nèi)蠟塊逐漸溶化，不易使大塊蠟晶體滑落造成蠟卡，另外工作時間長（8－10小時）使得管柱清蠟干凈、徹底，從而能延長洗井周期。但是應(yīng)用該工藝也受幾種情況限制：產(chǎn)出液在5m3/d以下或油氣比在200m3/t以上油井不適合該工藝洗井；由于本區(qū)塊油稠、粘度大的特點易造成管線易堵，如冬天熱洗時需專門配備壓風機、水泥車等保順利運行，這又增加了其他的費用成本。

3.2.3 化學(xué)清蠟劑清防蠟 通過加藥裝置將化學(xué)清蠟劑加入油套環(huán)空內(nèi)，利用其自重流入井底并在油套環(huán)空的液體中繼續(xù)下降，最后到油管的吸入口隨原油一起沿著油管被舉升到井口，在這過程中藥劑不斷地吸附在油管內(nèi)壁表面起到清防蠟作用。

但清蠟劑也有些不足，如相對密度較小，對部分高含水油井不合適；加藥受外界環(huán)境如路況、天氣的影響；另外藥劑本身所使用的溶劑毒性較大且易燃易爆，人工加藥時注意安全防護，建議藥劑泵連續(xù)加藥，在保證效果的同時避免天氣、時間等其它因素的影響。

4 結(jié)論和建議

通過各類清防蠟方法的不斷摸索掌握，我們得到了對各類方法的效果評價。

油管內(nèi)襯和涂層防蠟、電加熱桿工藝因管理或成本等原因在高壓低滲區(qū)塊不適用；而強磁防蠟器和防蠟桿工藝由于防蠟效果較好、不用加藥洗井、管理方便的優(yōu)點還在使用，如條件允許可在無法熱洗或加藥的結(jié)蠟油井使用以延長結(jié)蠟周期；高壓熱洗效果較好，清蠟較徹底，成本較低，但對水敏井不適用，建議對水敏井采用加藥或熱油循環(huán)等手段清蠟；化學(xué)加藥對延長結(jié)蠟周期具有不可替代的作用；熱油循環(huán)清蠟工藝效果好，清蠟徹底，不影響產(chǎn)量，避免油井洗死，但適用于產(chǎn)液量5～25m3/d或油氣比200m3/t以上結(jié)蠟油井。對結(jié)蠟嚴重油井采取井筒防蠟工藝與地面清蠟管理相結(jié)合的方法。

參考文獻：

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