馬志峰，王重陽

延長油田股份有限公司瓦窯堡采油廠開發(fā)科，陜西 延安 717300

1 油井結(jié)蠟機(jī)理及影響因素分析

1.1 油井結(jié)蠟機(jī)理

石蠟是溶解在原油中含碳原子數(shù)為16-64的烷烴。在原油開采過程中，隨著溫度的降低、溶解于原油中氣體的析出，石蠟便以晶體析出、長大、聚集在油管壁上和抽油桿上，即出現(xiàn)結(jié)蠟現(xiàn)象。結(jié)蠟過程包括蠟晶的析出形成晶核、晶核長大、沉積的過程。

1.2 油井結(jié)蠟的主要影響因素

影響油井結(jié)蠟的因素很多，但是主要的影響因素包括4個方面，即：原油組成、油井的開采條件、原油中的雜質(zhì)、沉積表面的粗糙度和表面性質(zhì)。

1）在其他條件相同的情況下，原油中含蠟量越高，油井就越容易結(jié)蠟。原油中所含輕質(zhì)餾分越多，蠟的初始結(jié)晶溫度就越低；

2）在壓力高于飽和壓力時，蠟的初始結(jié)晶溫度隨壓力的降低而降低；在壓力高于飽和壓力時，由于壓力降低時原油中的氣體不斷脫出，使原油溫度降低，使蠟的初始結(jié)晶溫度升高；

3）原油中的細(xì)小沙粒和機(jī)械雜質(zhì)提供了石蠟析出的結(jié)晶核心，主要原因有兩點：一是水的比熱容大，減少了液流溫度的降低；二是水會在油管壁上形成水膜，不利于蠟在油管壁上的沉積；

4）液流速度對結(jié)蠟有正反兩個方面的作用，一方面是液流速度變大，液體在流動過程中熱損失少；另一方面液流速度高，對管壁的沖刷能力強(qiáng)，使蠟不易沉積在管壁上；但是隨著液流速度的增大，單位時間內(nèi)通過管道的蠟量就多，加劇了蠟的沉積。

2 油井清防蠟技術(shù)

2.1 物理法

物理法就是將粘附于油管壁、油桿的蠟通過物理的方法除掉。目前主要的物理清防蠟方法有：機(jī)械清蠟、熱力清蠟、強(qiáng)磁防蠟器、聲波防蠟技術(shù)。

2.1.1 機(jī)械法

機(jī)械清蠟是用專門的工具刮除油管壁上的蠟，并靠液流將其帶至地面的清蠟方法。自噴井中采用的刮蠟工具主要有刮蠟片和刮蠟鉆頭，有桿泵抽油井中主要用的是利用安裝在抽油桿上的活動刮蠟器清除油管和抽油桿上的蠟。機(jī)械清蠟的優(yōu)點是簡單方便，成本低，不足之處是費時費力。

2.1.2 熱力法

熱力清蠟是利用熱力學(xué)能提高液流和沉積表面的溫度，融化沉積在井筒中蠟，常規(guī)的反循環(huán)熱洗存在的熱洗效率低、污染地層的缺陷，但是溫控短路熱洗裝置、三功能熱洗封隔器能很好的解決這些弊端。

2.1.3 強(qiáng)磁防蠟工藝

強(qiáng)磁防蠟器就是利用磁場的作用削弱了原有分子和分子團(tuán)之間的聚合性，由于蠟晶帶有電荷，當(dāng)原油經(jīng)磁場處理時，受到洛倫茲力的作用，破壞了蠟晶的生長速度，使得蠟晶以細(xì)小的顆粒狀懸浮在原油中，從而可以使得微小的蠟晶隨液流流出井口[2]。

2.1.4 聲波防蠟

聲波防蠟技術(shù)的基本作用原理與聲波相同。首先是機(jī)械作用，機(jī)械振動可以加速原油中的較小分子與相對大分子之間的相對運(yùn)動，這種相對運(yùn)動增加了它們之間的摩擦力，摩擦力使得長鏈?zhǔn)灍N或瀝青質(zhì)等大分子鏈的斷裂，破壞大分子團(tuán)，影響蠟的沉積，另外超聲振動產(chǎn)生的一系列次級效應(yīng)，這種次級效應(yīng)引發(fā)的剪切應(yīng)力可以抵制蠟晶之間的結(jié)合力，導(dǎo)致蠟晶之間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)破壞。其次是聲波的空化作用，超聲空化產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力及高速射流能破壞蠟晶的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使蠟晶破碎成極小的微粒，由凱爾文公式可知，晶粒越小，溶解度越大。最后是聲波的熱作用，但熱作用的大小與聲波振動的頻率及振動幅度有關(guān)，在頻率不高時，這種作用就較弱[3]。

2.2 化學(xué)法

2.2.1 化學(xué)防蠟劑

能抑制原油中蠟晶析出、長大、聚集和在固體表面上沉積的化學(xué)劑稱為防蠟劑。常用的防蠟劑有3種類型：稠環(huán)芳烴、表面活性劑、聚合物及新興的固體防蠟技術(shù)。

表面活性劑防蠟劑分為油溶性和水溶性，兩者的作用原理不同。水溶性表面活性劑是通過吸附在蠟晶表面，使非極性蠟晶表面變成極性的蠟晶表面，防止蠟的沉積。油溶性表面活性劑是通過吸附在蠟晶表面，使非極性的蠟晶表面變成極性的蠟晶表面，從而抑制了蠟晶的進(jìn)一步長大。

2.2.2 化學(xué)清蠟劑

化學(xué)清蠟方法有無機(jī)放熱型，它是利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱力學(xué)能來清除蠟堵，例如氫氧化鈉、鋁、鎂與鹽酸作用產(chǎn)生大量的熱量。但是這種清蠟方法很不經(jīng)濟(jì)，效果差，一般很少使用。目前主要應(yīng)用的化學(xué)清蠟劑有油基清蠟劑、水基清蠟劑、乳液清蠟劑。

油基清蠟劑的作用機(jī)理是將對石蠟具有較強(qiáng)的溶解能力的溶劑，根據(jù)油井的情況，連續(xù)或分批的注入油井，將沉積石蠟溶解并帶出油井?？梢栽诶锩婕尤氡砻婊钚詣﹣硖岣哂突逑瀯┑那逑?zāi)芰ΑＶ饕玫娜芟災(zāi)芰?qiáng)的油基清蠟劑有：苯、甲苯、二甲苯、輕烴、汽油、煤油、二硫化碳、四氯化碳等。下面為一種油基清蠟劑的配方：煤油，45%～85%、苯，5%～45%、乙二醇丁醚，0.5%～6%、1.5%。

3 總結(jié)建議

通過對目前國內(nèi)外各種清防蠟方法的比較可以看出未來油井清防蠟技術(shù)應(yīng)該朝著以下方向發(fā)展：

1）更加深入的研究油井結(jié)蠟機(jī)理及影響因素，為開發(fā)新型的清防蠟方法提供依據(jù)；

2）化學(xué)清防蠟劑應(yīng)該朝著環(huán)保、高效、低廉、選擇性低的方向發(fā)展；

3）強(qiáng)磁防蠟技術(shù)、聲波防蠟技術(shù)、微生物防蠟技術(shù)都是新興的清防蠟技術(shù)，具有很大的發(fā)展空間，磁防蠟技術(shù)和聲波防蠟技術(shù)應(yīng)使儀器朝著便攜、簡便、成本低的方向發(fā)展，能有清防蠟效果好的化學(xué)法相結(jié)合；

4）把各種清防蠟技術(shù)有機(jī)的結(jié)合（比如可以將固體防蠟技術(shù)和化學(xué)清蠟法以及微生物清蠟法），這樣就可以使極大地延長熱洗周期，減少了油井怠產(chǎn)的時間。

[1]彭向明，等.油井結(jié)蠟機(jī)理及清防蠟技術(shù)在靖安油田的研究應(yīng)用[J].石油化工應(yīng)用，2007，26(4)：2.

[2]劉愛華，等.油田清防蠟技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].石油化工腐蝕與防護(hù)，2009，26(1)：1.

[3]張赫.基于寬頻帶換能器的原油超聲防蠟降粘技術(shù)研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2008.

[4]劉忠運(yùn)，陸曉鋒，等.油田清防蠟劑的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢[J].當(dāng)代化工，2009，38(5)：2-4.