油井的防蜡与清蜡方法分析

油井的防蜡与清蜡方法分析

史彩淑 

大庆油田第十采油厂  黑龙江省大庆 163000

摘要：我国油田由于岩性-构造的关系一大部分属于低渗透性质，产量也相对较低，在原油开采过程中，井筒中结蜡也比较严重。在开发油田的过程中出现结蜡的现象是普遍存在的，油井结蜡和整个开发过程有着密切的联系。油井结蜡影响原油的产量和质量、严重还会导致油井堵塞、致使油井停产，限制我国石油企业的发展和进步。据此，在开发油田的过程中，需要实施清防蜡措施。文章主要阐述了油井结蜡的危害，并且探究油井清蜡、防蜡技术以及相关措施。

关键词：油井；防蜡；清蜡方法

引言

油井结蜡是国内外油田开采都会遇到的难题之一，这一问题也是各石油工程师迫切所要解决的，根据蜡自身的元素结构，以及地层中岩石性质等各方面考虑，油田中常用的几种清防蜡技术都是近几十年来此领域的专家教授在实践中总结出的具有较高清防蜡效果的工艺技术。

1油井结蜡的危害分析

蜡是石油的组成部分，在油田生产过程中，随着温度和压力的下降，石蜡会结晶析出，沉积在管壁上，降低井下管柱的直径，影响到油流的正常流动，给油井的正常生产带来一定的阻力。随着油田生产中的温度和压力的不断下降，气体从原油中析出，当油流的压力降低到饱和压力以下，天然气就会从原油中析出。石蜡结晶析出后，沉积在管壁上，因此缩小了管柱的截面积，给油流的流动带来巨大的阻力。影响油井结蜡的因素也是多方面的，油井中产物的含蜡量，决定蜡的析出量。同时油井生产的温度、压力、含水、溶解气、液流速度以及原油的轻质馏分含量等，都会影响到油井的结蜡。油管柱内壁的光滑程度以及管柱表面的润湿性，也会对石蜡的粘附产生一定的影响。油井结蜡是由规律可循的，高含蜡井的结蜡比低含蜡井严重，产液量低，井口温度低的油井结蜡严重。油井的含水低时结蜡严重，而高含水阶段，由于水流的作用，润滑了管柱的内表面，促使石蜡不易粘附，而降低了结蜡的速度。油管的内壁粗糟极易引起结蜡，促使石蜡粘附在油管的内壁上，影响到油井的正常生产。油井结蜡最严重的部位在井下的一定深度，不在井底或者井口位置。油井结蜡后，会增加油井生产的负荷，对抽油机井生产而言，增加管柱的阻力，并加速管柱的腐蚀速度，给油井的生产带来不利的影响。油井结蜡后使油管的内径变小，降低了单井的产量。缩短抽油杆和油管的使用寿命，相应地增加了油田生产的成本。需要加强对油井结蜡规律的研究，采取最佳的清防蜡的技术措施，解决油井结蜡的技术难点问题。油井结蜡后，会加剧机械采油设备的磨损，降低油井的生产能力。必须采取有效的技术措施，进行清蜡处理，选择和应用最适宜的清蜡措施。如针对抽油机井的热洗清蜡技术的应用，电动潜油离心泵井的机械清蜡技术的应用，提高各种清蜡方式的作用效果。降低清蜡作业施工中的故障率，满足油田高效生产的技术要求，获得最佳的油井产能，达到油田企业生产的经济效益指标。

2油井清蜡、防蜡相关措施

2.1物理清蜡、防蜡法

①热力清蜡法，即通过物理中的热力学原理不断增强油管中的液流以及其沉积面的温度，使其能够有效地融化黏附在管壁上的石蜡。以往采取反复循环的热洗方式工作效率低，容易对环境造成严重的污染。据此，石油企业应当引进新型技术通过多功能热洗封隔器和温控短路热洗设备等，有利于实现对油井石蜡的清除。②机械清蜡法，即采用具有针对性的机器工具对油井油管壁上黏附的石蜡进行去除，再利用液流带来石蜡，实现清蜡的最终目标。使用油杆泵抽油井是通过活动刮蜡器，对附着在油管和抽油杆进行去除。该方法操作简单方便，成本较低，但是需要花费较多的时间和人力物力。③强磁防蜡设备，即通过磁场的功能，减弱石蜡分子之间的聚集性能。因为石蜡晶体本身拥有相应的电荷，由于受到磁场作用的油井管会导致黏附在上面的石蜡晶体减缓生长速度，逐渐悬浮在原油中，再通过液流逐渐流出。④超声波防蜡技术，通过超声波的作用，进行持续性的机械振动从而不断加速原油分子之间的相对运动，致使原油分子之间的摩擦力不断加大，导致长链的石蜡烃以及沥青质大分子链断裂，再通过破坏分子团减少石蜡的沉积速度和数量，从而达到防蜡、清蜡的目标。

2.2化学清蜡剂

①油基清防蜡剂。油基清防蜡剂的配方主要是由对蜡有较强溶解能力的溶剂油，表面活性剂和少量聚合物组合而成的。利用表面活性剂的润湿、渗透、分散作用，为溶剂油与蜡增加接触面积，这样做能使得蜡快速溶解，加入聚合物是为了与原油中析出的晶体成为共晶体，其分子中既有亲油基团也有亲水基团，亲油基团与蜡共晶而亲水基团在外侧，有效阻止蜡形成网目结构，以此来达到降凝降粘效果，最终实现一定的清防蜡目的。②水基清防蜡剂。主要是由水和多种表面活性剂组成的，表面活性剂包括稳定剂，互溶剂等。利用表面活性剂的润湿反转特性吸附在有油管表面促进蜡从油管表面脱落，蜡结构变得松散，表面张力变小，活性分子将很容易将其溶下来，来达到清防蜡的效果。③乳液型清防蜡剂。此清防蜡剂采用的是乳化技术，在有机溶剂中加入水，乳化剂，稳定剂，快速搅拌成的乳状液。内相是有良好清蜡效果的有机溶剂，外相是表面活性剂，配制而成水包油型的乳液。将乳液加入油井后，在井底达到破乳温度从而释放出对蜡有较好溶解性的有机溶剂，直接高效清除积蜡。④固体防蜡剂。主要成分是高压聚乙烯和EVA，高压聚乙烯是一种高分子，非结晶型防蜡剂，它的分子量在20000左右，是支链线型结构。防蜡剂中的EVA，含有的一些元素组成极性基团，又有与蜡分子结构相似的-（-CH2-CH2-）-n链接，当原油温度降低时它与蜡产生共晶作用，极性基团延伸在外抑制住蜡晶的生长。由于高压聚乙烯和石蜡链节相似，在温度降低时高压聚乙烯首先析出，其后析出的石蜡易附着在其网络结构上，聚乙烯是高分支型的，它们之间彼此游离，不相互聚集成团，所以不会在油套管内壁表面沉积，从而达到防蜡目的。

2.3微生物清防蜡技术

就是通过嗜蜡厌氧菌等微生物对油井内的石蜡进行清除，主要原理是因为嗜蜡厌氧菌等微生物能破坏原油中的蜡质成分和长碳结构，其新陈代谢形成的活性剂和有机酸能较小原油表面张力从而降低原油黏度，油藏渗透率得到提高进而提升原油产量。同时还能降低原油的凝固点和含蜡量，使油井表面的石蜡清除。另外微生物生长过程出现化学反应会生成N2、H2、CO2等气体并在原油中溶解，原油膨胀会降低黏度而清除石蜡。微生物清防蜡技术操作简单、方便易行，和热力清腊法相比免去了热洗的繁琐程序，和化学清腊法相比不用添加化学清腊剂，经济成本低，能增加产油的效率和总量。在机上微生物菌制剂无毒无害无副作用，也不会造成生态环境破坏。需要说明的是，对于酸化处理后的油井、产出液含水低于5%的油井、定期采取水洗解盐的油井一般不适合使用微生物清防蜡技术。

结语

综上所述，国内外许多油气田解决油气井结蜡等井下问题的成功经验证实了投加清蜡剂仍为目前最有效、最经济和最可靠的方法。由于乳液清防蜡剂的内相是有机溶剂，具有溶蜡速率快的优势，同时其外相是含有表面活性剂的水相溶液，因而又像水基清防蜡剂那样使用安全、不易着火。因此研制乳液型清防蜡剂是当前的一个研究趋势，通过不同有机溶剂的复配找到最优比例，再配合不同种类、浓度的表面活性剂、碱及盐类物质，找到最好的复配比例，研制出高效、安全的乳液型清防蜡剂。

参考文献

[1]李雪松，周远喆，许剑，等.油井清防蜡技术研究与应用进展[J].天然气与石油，2017（6）：66-70+79.

[2]荆国林，包迪，王精一，等.油井清蜡技术研究进展[J].能源化工，2016（3）：38-42.

[3]傅光斌，金万臣.超导防污染油井清蜡技术研究与应用[J].西部探矿工程，2013（10）：19-20.