呂文凱 周貴軍 呂麗萍（大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠）

井下固體防蠟降凝技術(shù)的應(yīng)用效果分析

呂文凱 周貴軍 呂麗萍（大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠）

井下固體防蠟技術(shù)，可以克服加液體藥劑防蠟工藝技術(shù)的缺陷，延長熱洗周期。固體防蠟器中的防蠟劑由高分子環(huán)氧化合物聚合而成，適用于40～50℃的井段。在維持油品中防蠟劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)在10×10-6以上的情況下，在4口井安裝了固體防蠟器，平均熱洗周期由55天延長到144天，節(jié)約熱洗費(fèi)用6.4×106元。針對不同井的實(shí)際情況，選用不同配方、長度的井下固體防蠟器，一次性隨泵下入井下，不采用任何清蠟措施達(dá)一年半以上。

井下固體防蠟器 防蠟 防蠟器 防蠟劑

采油井清防蠟措施可分為物理法清防蠟[1]（包括電加熱清蠟、機(jī)械刮蠟、強(qiáng)磁防蠟、電磁防蠟、超聲波防蠟等）、微生物清防蠟、有機(jī)溶劑清蠟、化學(xué)藥劑防蠟、熱水（油）洗井清防蠟、表面能防蠟等六種類型。目前主要采用熱水洗井措施，熱洗容易傷害地層，產(chǎn)量低的容易使熱洗水倒灌入地層，含水恢復(fù)到正常水平需要一定的時間，影響產(chǎn)量，熱洗還會引起地層的粘土礦物膨脹而使油層滲透率降低，影響最終采收率和采油速度。人工加藥和熱洗的工作量大，勞動強(qiáng)度高，并且因人、環(huán)境、條件等因素影響無法保證質(zhì)量。

1 固體防臘器的原理與結(jié)構(gòu)

1.1 產(chǎn)品特點(diǎn)

固體防蠟劑由高分子環(huán)氧化合物聚合而成，其可在原油中緩慢溶解，使原來呈卷曲狀態(tài)的分子舒張開，在低濃度時，形成遍及整個原油體系的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。其分子含有與石蠟分子相同的分子鏈節(jié)，從而使原油中析出的微蠟晶能被吸附在這些網(wǎng)格上，隨油流把蠟晶帶走，有效阻止或減少了石蠟結(jié)晶的聚集、長大、沉積。

1.2 作用機(jī)理

井下固體防蠟技術(shù)是基于：“微晶蠟可以阻止石蠟結(jié)晶”這一原理研制的，它主要是采用多種高分子聚合物及其它助劑聚合而成，由于固體防蠟劑分子中不僅有親蠟基團(tuán)，而且含有憎蠟基團(tuán)，在石蠟結(jié)晶過程中，固體防蠟劑可以起到晶核、與原油中的蠟共晶或吸附蠟晶的作用，使原油中的石蠟形成更多的小晶體，阻止蠟晶在油管壁和抽油桿上聚集和長大，其結(jié)果是使原油中的石蠟結(jié)晶形態(tài)改變，晶體變小，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，彼此間不易形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因而低溫流動性也得到了改善，原油的屈服值降低，凝固點(diǎn)也大幅度地降低【2】。

1.3 防蠟器的技術(shù)原理

把不同成分的防蠟降凝劑與支撐劑按生產(chǎn)井的管柱結(jié)構(gòu)制成一定形狀固體，裝在特制管里，采油井作業(yè)時，根據(jù)不同井況安裝在泵上部或泵下部，原油從油層流向井筒時流經(jīng)固體防蠟塊，防蠟劑隨油流緩慢地容出并釋放，從而達(dá)到抑制結(jié)蠟，改善原油流動性、降低原油凝固點(diǎn)的目的。一次下入防蠟管，有效期為一年半以上。

1.4 理化指標(biāo)

防蠟器理化指標(biāo)見表1。

表1 防蠟器理化指標(biāo)

1.5 防蠟器結(jié)構(gòu)

目前應(yīng)用的泵下防蠟管由收集管和防蠟管組成，防蠟管內(nèi)有濾網(wǎng)和篩管，內(nèi)裝特殊形狀的固體防蠟塊。井下固體防蠟器安裝在泵和篩管之間。

2 工藝特點(diǎn)及使用要求

2.1 適用范圍

井下固體防蠟器適用于原油中蠟的分子量較高、凝固點(diǎn)超過40℃的含蠟稀油或高凝點(diǎn)的稠油的油井。

2.2 溫度

井下固體防蠟器適用溫度：40～50℃。溫度太低，蠟晶析出，使產(chǎn)品不能與原油中的蠟共晶，防蠟效果不佳；若溫度超過80℃，產(chǎn)品會變軟，強(qiáng)度降低，容易卡泵，其溶解速度也會加快，不僅浪費(fèi)藥劑，而且使有效期變短。

綜合以上因素考慮，井下固體防蠟器的加入深度最佳在溫度為：40～50℃的井段，在這個溫度條件下，原油中的蠟處于飽和狀態(tài)，長鏈較大分子的蠟在此溫度下呈溶解狀態(tài)，可與防蠟管中的防蠟劑充分混合，使原油中的蠟?zāi)茉诮禍剡^程中與防蠟劑產(chǎn)生共晶而起到防蠟的作用。

2.3 固體防蠟降凝塊溶解速度

通過調(diào)整配方中的成分、各種成分的比例以及使用溫度，控制其在原油中的溶解速度（即有效期的長短）。

2.4 防蠟器下井?dāng)?shù)量

根據(jù)油井的產(chǎn)液量、結(jié)蠟程度、含蠟類型和含蠟量決定防蠟器的下井?dāng)?shù)量，使油品中防蠟降凝劑維持在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10×10-6以上，保證防蠟降凝效果。下井?dāng)?shù)量要根據(jù)具體情況具體對待。正常產(chǎn)油小于3 t，單井安裝1根（4 m，20 kg)；正常產(chǎn)油3～5 t，單井安裝2根（8 m，40 kg）。安裝固體防蠟器的基本情況見表2、表3、表4。

2.5 后期管理

井下固體防蠟器有效期可達(dá)一年半以上，在下井期間不用加藥、熱洗。如果熱洗，在熱洗水過高的溫度和壓力下，可使防蠟管中的固體防蠟降凝劑快速溶解而失效。所以在有效期內(nèi)，嚴(yán)禁熱洗以免井下固體防蠟器失效。如果出現(xiàn)結(jié)蠟嚴(yán)重的情況，如上下電流上升，示功圖反映結(jié)蠟嚴(yán)重，則可采用有機(jī)清蠟劑進(jìn)行清蠟，解決結(jié)蠟的問題。

3 效果分析及經(jīng)濟(jì)效益

3.1 效果分析

4口井的原熱洗周期55天，到10月20日免熱洗周期已達(dá)144天，熱洗周期已延長1倍。這4口井不熱洗均維持生產(chǎn)正常，產(chǎn)量穩(wěn)定，電流、負(fù)荷平穩(wěn)，功圖正常，說明防蠟器已發(fā)揮良好防蠟作用。

表2 井2安裝固體防蠟器的基本情況

表3 井3安裝固體防蠟器的基本情況

表4 井4安裝固體防蠟器的基本情況

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

每個固體防蠟器的價格6664元，4口井的投入26656元，4口井一年熱洗（365/55）×4=27次。一年熱洗費(fèi)用3359×27=90693元。安裝固體防蠟器后節(jié)約熱洗費(fèi)用64037元。

4 結(jié)語

井下固體防蠟器是一項(xiàng)先進(jìn)的油井防蠟加藥技術(shù)，它主要適用于無熱洗流程井、低產(chǎn)液井、容易結(jié)蠟井。防蠟管適用于大多數(shù)油井管柱；防蠟桿在桿式泵抽油井上更加方便，安裝在抽油桿，檢泵時可以不動管柱。固體防蠟有效期長達(dá)一年半以上，井下固體防蠟應(yīng)逐步取代熱洗清蠟，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

[1]王鴻勛,張琪.采油工藝原理[M].北京:石油工業(yè)出版社，1989:17-18.

[2]皺艷霞.采油工藝技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2006:32-35.

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.09.012

呂文凱，1986年參加工作，2002年聘為采油技師，2009年聘為采油高級技師，E-mail：luwenkaizhou@163.com，地址：大慶油田第一采油廠第一油礦北一隊(duì)，163162。

2011-08-12）