程振博 李明澤
摘 要:在油井的開采過程中,原有中石蠟的存在會造成井筒結(jié)蠟現(xiàn)象,對油井生產(chǎn)效率造成十分不利的影響。本文針對油井井筒結(jié)蠟的機理和清防蠟技術(shù)進行進行了探討,從油井井筒的結(jié)蠟機理入手,分析了油井井筒結(jié)蠟的原因,最后論述了油井井筒清防蠟技術(shù),供相關(guān)人士參考。
關(guān)鍵詞:油井;井筒結(jié)蠟;防蠟;清蠟
1 引言
我國的原油含蠟量較高,結(jié)蠟現(xiàn)象普遍存在于石油生產(chǎn)和運輸過程中,油井結(jié)蠟的問題是困擾油井生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效益的重要問題之一。油井結(jié)蠟問題造成的危害是多方面的,如對儲油層造成損害、油管通道堵塞、油泵效率降低、抽油設備能耗增加、設備故障率提升等,這些問題給油田生產(chǎn)企業(yè)增加了安全成本、時間成本和經(jīng)濟成本,對于油田的提質(zhì)增效目標實現(xiàn)十分不利。為此針對油井結(jié)蠟的問題進行分析和研究是十分必要且重要的。
2 油井井筒結(jié)蠟機理
油井井筒以及相關(guān)設備的結(jié)蠟機理直接影響到清防蠟措施和方法是否科學對癥。過去在油井結(jié)蠟問題的處理上通常憑經(jīng)驗行事,規(guī)律性較差,因此清結(jié)蠟工作短期有效,長期的不利影響仍然十分嚴重。因此有必要對油井井筒的結(jié)蠟現(xiàn)象進行機理分析,然后從根本上探尋科學的防蠟措施,確保油井生產(chǎn)的安全和效益。油井井筒結(jié)蠟的形成機理如下:在油層中的原油是以液態(tài)的形式存在,油井開采時,原油發(fā)生移動,由油層空隙流入到井底,然后在泵的作用下由井底上升到井口。在原油的這一移動過程中,原油中的揮發(fā)性物質(zhì)會逸出,壓力下降,原油溫度降低,在低溫條件下,原油中含有的蠟結(jié)晶析出,凝結(jié)在井筒中,隨著蠟析出量的逐漸增多,油井井筒直徑逐漸縮小,嚴重影響了油井開采效率,而油井堵塞也增加了油井生產(chǎn)的風險,造成安全生產(chǎn)事故。
3 油井井筒結(jié)蠟原因
造成油井井筒結(jié)蠟的原因是多方面,從形成的內(nèi)外因素來劃分的話,可將結(jié)蠟原因分為內(nèi)因和外因兩大類。內(nèi)因是指原油中含蠟量多比含蠟量少更容易引起井筒結(jié)蠟,主要指的是原油含蠟量的多少對井筒結(jié)蠟會造成不同的影響。外因是指外部因素對井筒結(jié)蠟造成的影響。具備包括如下因素:
一是溫度的影響,外界溫度與蠟結(jié)晶析出的臨界溫度不同,當外界溫度降到蠟結(jié)晶析出的臨界溫度以下,開始結(jié)蠟,隨著外界溫度的降低,結(jié)晶析出的蠟越來越多。二是原油中的溶解氣體含量多少以及原油壓力的影響,當原油從井底上升到井口的過程中,原油中的溶解氣體膨脹逸出,隨著溶解氣體含量的減少,原油壓力降低,蠟的結(jié)晶速度隨著壓力降低而增加。三是原油中含有瀝青或膠狀物質(zhì)的影響,由于膠狀物質(zhì)具有表面活性,因此當膠狀物質(zhì)含量較多時,隨著蠟結(jié)晶析出,膠狀物質(zhì)吸附在結(jié)晶蠟表面,對蠟結(jié)晶有阻礙作用。而原油中瀝青的存在會對結(jié)晶蠟起到一定的分散作用,因此瀝青的影響與膠狀物的影響是相反的,綜合影響結(jié)果取決于二者各自的影響,哪一個起主導作用。四是原油中含水率的影響,當原油中含水率較高時,油井井筒壁表面會形成水膜,不容易使結(jié)晶析出的蠟附著,對結(jié)蠟有阻礙作用。五是原油中雜質(zhì)含量的影響,當原油中含有較多的雜質(zhì)時,這些雜質(zhì)在結(jié)蠟過程中會充當晶核的作用,雜質(zhì)含量較高則結(jié)蠟速度更快,油井結(jié)蠟現(xiàn)象更嚴重。六是原油流速的影響,當原油流速較低時,隨著原油流速的增加,蠟結(jié)晶數(shù)量增加,最終達到結(jié)晶量與原油流速之間呈現(xiàn)平衡。上述因素都會對井筒結(jié)蠟結(jié)蠟造成影響。
4 油井井筒清防蠟技術(shù)
由于原油中含蠟量始終存在,因此必須探索科學高效的清防蠟技術(shù),減少或避免結(jié)蠟現(xiàn)象對油田生產(chǎn)的危害。目前,主要的清防蠟技術(shù)有物理技術(shù)、化學技術(shù)、微生物技術(shù)三類。
4.1 物理技術(shù)
具體包括井底加熱技術(shù)、涂層防蠟技術(shù)、熱油循環(huán)技術(shù)、強磁清蠟技術(shù)。井底加熱技術(shù)是創(chuàng)建高溫環(huán)境,加速油井井筒結(jié)晶蠟的溶解。如典型的利用電流回路對油管進行加熱。涂層防蠟技術(shù)是對油管內(nèi)壁表面進行特殊的涂層處理,用以改善內(nèi)壁的潤濕性,優(yōu)化管壁的隔熱性能,增加管壁的光滑度,阻礙蠟結(jié)晶反應條件,減少或避免結(jié)晶蠟現(xiàn)象發(fā)生。熱油循環(huán)技術(shù)是利用熱能提高油管和原油的溫度,使溫度保持在蠟結(jié)晶析出的溫度之上,防治石蠟結(jié)晶析出。強磁清蠟技術(shù)是創(chuàng)建一個永久穩(wěn)定磁場環(huán)境,在磁場的作用下使原油中的蠟以游離態(tài)或單晶態(tài)的形式存在,避免結(jié)晶蠟形態(tài)的出現(xiàn),起到清防蠟的目標。
4.2 化學技術(shù)
該類技術(shù)是利用化學劑的反應特性來清除井筒結(jié)蠟。具體又分為物理清蠟和化學清蠟。其中物理清蠟是通過加入無機試劑,如鋁和氫氧化鈉,通過二者反應放出的熱加速蠟結(jié)晶的溶解,實現(xiàn)清蠟的目標。化學清蠟是借助有機試劑對蠟結(jié)晶物的強溶解性促使結(jié)晶蠟消融。常見的有機試劑包括油基清蠟劑、水基清蠟劑、乳液型清蠟劑等多個類別,清防蠟效果較好。
4.3 微生物技術(shù)
通過微生物本身的代謝過程來促進結(jié)晶蠟的降解和分散。微生物技術(shù)的關(guān)鍵在于清防蠟微生物菌種的篩選和優(yōu)化,通過提高微生物的耐溫適應性,增強微生物的繁殖性,實現(xiàn)更好地的清防蠟效果。
5結(jié)語
為提高油田開采效率,確保油田生產(chǎn)安全,油氣企業(yè)必須加強油井井筒結(jié)蠟問題的重視,以油田實際情況為基本出發(fā)點,優(yōu)化清防蠟措施,提升油田生產(chǎn)安全和效益。
參考文獻:
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