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标题	油井结蜡机理及清防蜡工艺技术
范文	匡立柱 摘 要：阐述了油井结蜡机理和影响因素，探索了一套完整的清防蜡体系和制度，始终贯彻“以防为主，清防结合”的清蜡方针，按照由重到轻、由急到缓的指导思想，对结蜡严重的井以清为主、以防为辅的治理原则，主要采取化学清蜡和机械清蜡的联合治理方法，清蜡效果明显；对结蜡结蜡轻微的井以防为主、以清为辅的治理原则，重点试验和探索物理防蜡方法。 关键词：结蜡机理 工艺技术 油井结蜡是油田开发过程中的必然现象，严重影响了油井的正常生产。油管壁结蜡会增大对地层的回压，降低油井产量；油管和抽油杆间的结蜡会增大抽油机载荷，甚至造成抽油泵蜡卡；地层射孔炮眼和泵入口处结蜡，会增大油流阻力降低泵效；地层内部结蜡会大幅度降低其油相渗透率，使油井大幅度减产或停产等。因此分析结蜡的机理、原因，并有针对性的采取措施对油田开发是十分必要的。 1.结蜡机理 （1）结蜡机理。井结蜡是原油生产过程中的必然现象，原油中的蜡以正烷烃C18－C35为主要成分，通常称之为软蜡，所含的异构烷烃C35－C64称之为硬蜡，还含有一定量的环烷烃和芳烃。油管中结的蜡并不是纯净的石蜡，而是原油中析出的固体和半固体的蜡与胶质和沥青质的混合物，并且夹杂着少量原油、泥沙和水，但主要成分是石蜡。原油中的蜡多呈黑色和棕色。油田在开发之前，原油埋在地层中，处于高温、高压条件下，一般都以单相液态存在，蜡完全溶解在原油中。在地层开采过程中，原油从油层流入井底，再从井底沿井筒举升到井口，压力、温度随之下降，当压力降低到一定程度时，破坏了石蜡溶解在原油中的平衡条件，致使石蜡结晶析出；原油的温度下降到蜡晶开始析出的温度（析蜡点）时，蜡晶微粒便开始在油流和管壁上析出。油流中的蜡晶一部分随油流采出，一部分聚集、凝结并粘附与油井设施的金属表面，这就是常说的油井结蜡。 （2）不同油田原油的含蜡量不同，开采条件不同，结蜡的严重程度也不同。一般含蜡量愈多，结蜡愈严重。国内主要的油田含蜡量都比较高（这是陆相油田的特点之一），据统计油田油井的平均含蜡量在10％以上，其负作用是增加抽油机载荷，降低时效，增加油井工作量，缩短检泵周期，影响油田稳定高产，因而清防蜡是油井管理中极为重要的措施之一。 2.影响因素 通过对油井结蜡现象的观察和实验室对结蜡过程的研究，总结出影响结蜡的因素。原油的组成（包括蜡、胶质、沥青质的含量）；油井的开采条件（包括温度、压力、油气比、产量等）；原油中杂质（泥、砂、水等）的含量；管壁的光滑程度及其表面的亲水亲油性。 3.预防方法 根据我们的生产实践经验，以及对结蜡机理以及影响因素的认识，清防蜡可以从以下的几方面入手。 （1）创造不利于石蜡在管壁上沉积的条件。根据实验观察分析，管壁愈粗糙，表面愈亲油和流速愈小，就愈容易结蜡。因此，提高管壁的光滑程度，改善表面的润湿性是防止结蜡的一条重要途径。 （2）抑止石蜡结晶的聚集。在油井开采的大多数情况下，石蜡结晶的析出是不可避免的，但从石蜡结晶开始析出到蜡沉积在管壁上还有一个使结晶长大和聚集的过程。因此，在含蜡原油中加入阻止和减少石蜡聚集的某些化学药剂――抑制剂，也是防止蜡聚集的一条重要的途径。 （3）改变油井的开采条件。在油井开采过程中，虽然已有了不少的防蜡方法，但油井仍有蜡沉积下来，通过提高温度等条件使聚集的蜡溶解随油流出井筒，这是清蜡的一条重要的途径。 4.清防蜡工艺 （1）化学清蜡。套管环空化学清蜡工艺能够满足厂大部分区块井筒清蜡的需要，已成为生产现场主要的清蜡手段，但对某些高碳难溶型结蜡油井，清蜡剂的效果不是很明显。整项工艺下步需要从研制经济、高效型清蜡剂配方入手，以解决高碳难溶蜡适应性差的问题；同时，在现场管理上从井筒的液量、沉没度、结蜡速度等方面，进一步优化单井加药周期和加药量。 （2）热洗清蜡。立足于地层能量和井筒状况，进行热洗井筒清蜡。针对热洗不会倒灌地层和加剧结垢的结蜡油井，利用热洗车进行热洗井筒清蜡，清蜡介质为清水，热洗后载荷平均下降5-10KN；利用热洗车，依靠套管气加热井筒原油，进行热洗井筒清蜡，清蜡介质为原油，避免了对油层造成的伤害，清蜡效果良好。设备最高介质温度160℃，最高热洗压力12MPa。在老区，重点利用热油清蜡车进行热洗，清蜡介质为清水，热洗温度平均为75－100℃；重点利用热洗车，依靠套管气加热井筒原油进行清蜡，清蜡介质为原油，热洗温度平均为75－90℃。截至目前，全厂共实施常规热洗清蜡1082井次，自能热洗清蜡436井次。实施后，平均单井最大载荷下降5-10KN，下降幅度9-18％。总体看，热洗清蜡工艺能满足全厂各区块需要，尤其热洗车在油田应用后，由于减少了热洗液拉运环节、避免了对油层造成的伤害、清蜡效果好。但热洗清蜡工艺对地层能量相对敏感，主要适用于地层能量相对充足的油井，下步需要从防倒灌热洗工具选用和研制入手，提高对地层能量保持水平低于75％结蜡油井的热洗率。 （3）检泵清蜡。根据修井现场管串结蜡程度，应用锅炉车对结蜡油管进行热洗清蜡，实施检泵清蜡9井次。主要实施井为生产周期长、井筒结蜡严重油井。实施后，油井产量均恢复到正常生产水平，清蜡效果良好。 （4）物理防蜡。对结蜡相对比较轻微，井筒状况比较复杂，不能进行化学清蜡和热洗清蜡的引进强磁防蜡器试验物理防蜡，现场应用表明，防蜡效果明显，具有推广价值。蜡质成分随油流在穿越磁力线的运动过程中，蜡质分子切割磁力线，因此受到磁场力的作用，从而使分子整体被激活，使分子活性增加。使得原来在分子间存在的亲和力，在一定时间内降低，当分子相遇时不再像以前那样—相互吸引，抱成分子团或形成很长的分子链，最终无法形成晶体，而是相互排异，保持相对运动，不靠近，不结合，以单分子的游离状态存在，无法形成晶体，从而达到防蜡的目的。在实施强磁防蜡的109口井中，目前有效102口，有效率为93.6％。应用效果来看，平均单井检泵周期延长3天，载荷下降2.99KN，下降幅度5.4％。总体看，由于具有不污染地层、重复使用周期长（寿命一般为5年）、后期管理难度小等优点，强磁防蜡器适用于全厂各区块需要，尤其适用于地层能量保持水平低、蜡质高碳难溶井，以及因地貌跨距限制、加药和热洗难度大的边远井。见图1。按照“以防为主，清防结合”的方针，目前已配套形成以强磁防蜡、化学清蜡、热洗清蜡、检泵清蜡为核心的一套完整的清蜡体系，整项工艺日趋完善，技术应用形成了一定应用规模，能够适应油田发展的需要。 5.结束语 目前主要采用了化学清防蜡、机械清蜡和物理清防蜡，在现场应用表现了不同的效果和适用性。应根据油井的含水、含蜡量选用合适的清防蜡技术，才能对清防蜡达到经济、满意的效果。套管环空化学清蜡工艺是采油厂目前主要防蜡手段，其应用范围广，加药方式简单，能够满足某厂大部分区块井筒清蜡的需要，已成为生产现场主要的清蜡手段。从研制经济、高效型清蜡剂配方入手，解决了高碳难溶蜡适应性差的问题；同时，在现场管理上，从井筒的液量、沉没度、结蜡速度等方面，进一步优化单井加药周期和加药量。但热洗清蜡工艺对地层能量相对敏感，主要适用于地层能量相对充足的油井，下步需要从防倒灌热洗工具选用和研制入手，提高对地层能量保持水平低于75％结蜡油井的热洗率；油井偏磨存在易损坏磁防器的缺点，需要从工具的磁极分布、场强优化等方面做进一步改进，提高防蜡率。 参考文献： [1] 陈涛平，胡靖邦.石油工程[M].北京：石油工业出版社，2004.
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