油井结蜡原因及清防蜡技术研究

时间:2022-07-01 03:31:44

油井结蜡原因及清防蜡技术研究

摘 要:石油资源一直是非常重要的资源,始终处于能源消费总量的首位,对一个国家的经济和军事起着保障作用,关系着一个国家的发展战略,一定意义上也代表着一个国家的国力水平,所以石油与其他矿产资源相比,其战略物资的色彩更为浓郁。石油由于具有流体间的相关性及隐蔽性等特征,所以对其开采具有较大的难度。通常在勘探完成后,即通过油井来对石油资源进行开发。本文分析了油井结蜡现况,并进一步对油井的清防蜡措施进行了具体的阐述。

关键词:清防蜡;油井结蜡;物理化学法

1 引言

油田在开发过程中与油井结蜡是密切相关联的,很大一部分油井的结蜡厚度通常都会在1至5毫米左右,只有个另的会达到7-10毫米。油井结蜡对于油井的作业及产量都会产生较大的影响,所以在油田开发过程中,对油井进行清防蜡处理是十分重要的事情。油井结蜡对于输油管道、抽油泵、抽油杆等都会有很大的影响,一旦这些部位结蜡,那么抽油机的正常运行将会受到较大的影响,由于抽油泵的功效无法实现,所以抽油机的运行功率也会不断的降低,如果结蜡厚度较厚,堵塞住输油管道时,那么油井将会无法进行作业。一旦油井发生结蜡情况,则需要进行清蜡及维修工作,这就会使作业周期延长,增加项目的投资成本。油井结蜡后,抽油杆上会结满一层蜡层,严重影响到抽油杆的作业效率及使用寿命。所以油田要想实现增产和稳定的目标,就需要采取科学有效的清蜡措施,各利用超导热、强磁、固体等进行清蜡和防蜡,同时在实际工作中还要不断的探索,从而寻求出一套适合油井情况的清防蜡方式和技术,从而保证油井的正常作业。

2 油井结蜡现况

2.1 油井结蜡表现

结蜡是油田开发中很难避免的事情,输油管道、抽油杆、抽油泵等都会结蜡,而蜡的厚度也存在着差异,通常以1-5毫米为多,但不管是哪个部位结蜡,都会导致抽油机的运行效率受到影响,特别是当输油管当结蜡到一定厚度时,其将导致油田作业无法正常进行,严重时则会导致停产。而抽油杆在蜡层的厚度下在运行时会有更大的负荷,对其效率和使用寿命都会产生较大的影响。以上种种结蜡表现都会使抽油效率降低,严重影响抽油机的正常运行,甚至使深层的泵被蜡层卡死,而导致抽油设备彻底损坏。

2.2 油井结蜡的原因

原油中含有石蜡成分,导致石蜡以晶体分子形式出现并发生沉积的原因较多,这主要源于原油的性质、生产条件、采油地质及工艺变化、油井的温度、压力等都会使石蜡机理发生不断的变化,结蜡一旦形成,其范围将会不断的扩大,这时原油携蜡机理将会主要以薄膜吸附和液滴吸附为主。

针对于油井结蜡的原因大致可分为内因和外因两种,内因主要是由于所组成的原油的成分中蜡、胶质和沥青的含量所决定的,当原油中含蜡量不断增加时,其里面所含有的碳分子也不断增加,这就导致结蜡情况会越来越严重。外因包括的因素较多,只是除了原油组成的因素以外的所有因素都属于外因。但主要以油井的开采条件及原油中所含的杂质为主。

2.2.1 温度

油井结蜡与温度的高低有直接原因,因为蜡析出时需要达到一定的温度,只在在这个临界温度以下石蜡都会发生结晶现象,因此在通常油气的开采上都会通过高压物性模拟实验来对析蜡温度变化进行测定。

2.2.2 压力

压力也是导致结蜡现象发生的另一个主要因素,当外界压力达不到饱和压力时,这时原油中的气体会有逸出或是膨胀的情况发生,这样就会使原油中的热量被带走,从而导致温度降低,一旦温度降低,对蜡的溶解能力也会处于一个较低的水平,从而发生结蜡的情况。

2.2.3 机械杂质和水

结蜡的核心因素是原油中机械杂质和水中的微粒。当含水量降到70%以下时,伴随同样的流量井下温度会下降,析蜡点下移,析出的蜡易聚集或沉积,形成油井结蜡。

(1)流速和管壁特性。有关实验表明,随流速升高,单位时间内通过的结蜡量也增加,相应的析出的蜡会增多,易造成严重的油井结蜡现象。

(2)举升方式。举升方式也会对对油井结蜡产生一定的影响。自喷井和气举井在井口或井下节流时会引起气体膨胀而带走部分热量,导致温度下降造成结蜡。

2.3 油井结蜡产生的危害

原油属于粘稠性液体,本身渗透率就不高,而一旦含蜡量越高,则会使其渗透率更低。当蜡析出后会沉积屯聚焦在产油层之上,这样就导致油流受到阻力,使产油层发生堵塞的情况,导致油井减产及影响开采进度,无法实现稳产和预期的经济效益。而当发生结蜡时,抽油设备上由于有蜡附着,其工作量及载荷会增大,增加机器的磨损和缩短机器的使用寿命。这对油田的开采和开发是十分不利的。

2.4 油井结蜡特征

(1)原油本身的石蜡含量越高,油井含水量越高,都会导致油井的蜡层越厚。

(2)油井后期的开采结蜡厚度要比前期严重。

(3)通常,高产、稳产的油井以及有高温出油的井口,结蜡情况相对较轻。

(4)抽油机、输油管道以及相关施工设备的表面不光滑、不光洁的,都很容易结蜡。

(5)出砂量越多的油井越易结蜡。

(6)井口、井底、油层以及输油管底端都极少结蜡。

3 油井的清防蜡措施

3.1 物理清蜡技术

(1)热力技术。最常用的油井热力清洗工艺,就是利用原油中转站内的热载体,对其进行加热,同时将热载体投入井筒内,反复循环抽洗,在这个环状的油套空间内部,热载体会与液化的晶体一同进入抽油泵内,最后通过输油管道排出,达到清蜡目的。但是,传统的热洗效果通常不怎么理想,还会对油层造成污染。

(2)机械技术。通常在油井清防蜡时,用得最多的就是耐磨、耐刮、摩擦度低的尼龙刮蜡设备。这种设备由小鞥强尼龙材质所制,通常作用在抽油杆上,采用井内油压令刮蜡设备360度变换角度,并能够随着抽油机的上下抽动而全方位工作,达到较理想的清蜡效果。

3.2 化学清蜡技术

通常我们所用的化学清防蜡法,就是网每一口油井内注入化学液剂,利用药剂的药理作用,将井内结蜡的步调减缓,将原油的规律流动改变,抑制结蜡晶体的形成,以此功效来防蜡。实际清防蜡中,我们会采用化学结合物理手法共同作用,利用各自的优势,取长补短,相辅相成,达到最优的清防蜡目的。

4 结束语

结蜡作为油田开采过程中无法避免也最难处理的问题,一直成为困扰各油田的难题。因为在油田开采过程中,不管结蜡的多少,都会对油井的稳产和高产造成一定的影响,一旦结蜡严重,可能使油井无法正常作业,甚至发生停产的情况。所以在油田开采期间应该采取切实有效的清防蜡措施,保证抽油设备的正常运行,保证油井的正常开采。虽然目前各油田在管理中都采取了适合自己 的清防蜡方式,但还需要不断的进行摸索,从而使其清防蜡技术不断的改进和完善,保证油田的稳定和高产,保护油田的抽油设备可以长期使用,这对提高油田的经济效益将起到重要的作用。

参考文献

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