油井结蜡原因及处理措施研究

2014-08-04 03:51周世彬
中国新技术新产品 2014年5期
关键词:防蜡结蜡措施

周世彬

摘 要:社会的蓬勃发展带动了油田事业的进步,但无论在国内还是国外,油井的结蜡仍旧是影响油田发展的一大弊病。虽然在生产过程中,采取了一些必要的预防和清除油井结蜡的措施,但是仍旧难以避免油井结蜡问题的产生。文章着重对油井结蜡问题展开一定的探讨,并在此基础上进行了相关技术以及措施的探讨,从而希望可以和广大同仁进行交流。

关键词:结蜡;清蜡;防蜡;措施

中图分类号:TE35 文献标识码:A

石油开采中原有的成分主要为C、H化合物,同时原油中还会存在有不同数量的石蜡,由于受到开采压力以及开采温度的变化影响,加之气体的析出,原油对于石蜡的溶解力也逐渐下降,最终会产生聚集和沉积现象,在油井管壁上产生结蜡现象,并且这一问题会严重影响到石油的正常生产以及出产的原有质量。所以全面正确的对油井结蜡问题进行认识,并找寻出有效的防治措施是当前亟待解决的问题。

1 结蜡产生原因和影响

在进行开采时,石蜡是原油的成分之一,其溶解于原油,但是由于在开采的过程中,压力、温度都会发生较大的改变,因此石蜡会从原油中析出。油井结蜡现象形成的原因主要受到原有组成、开采条件以及油井表面粗糙度和原有纯度等因素的影响。

1.1 若是石蜡在原有中的含量高,那么结蜡率就高;

1.2 由于压力下降会使得原油中气体析出,并且压力的降低至石蜡的饱和压力之下时,其结晶温度会升高,而气体的析出会降低原油的温度,因此石蜡便会由于初始结晶温度升高而析出;

1.3 原油中的杂质会成为石蜡结晶度核心,因此原油中的杂质含量会对石蜡的析出造成影响;

1.4 针对石蜡的特性,液流的随度也会对其析出造成影响,并且影响具有两面性。增大流速可以使得原油在流动过程中最大程度降低热损耗量,并且由于流速的加大,增强了管壁冲刷力,使得管壁上很难积累石蜡。但随着液流速度不断提升,原油的流量也是不断加大的,因此单位时间通过管道的石蜡数量在不断的增加,因此沉积也会随之增加。并且石蜡的含量越高那么油层会受到影响,其渗透率便会越低。在开采中,由于结蜡的沉积会将产油层堵塞,降低油井产量,甚至会引发停产。由于结蜡的堵塞使得原油通道降低,油井负担增加,甚至有些时候会导致抽油杆断裂以及蜡卡等问题。结蜡对于油井的生产会造成严重的影响,所以油井管理中,防治结蜡成为了管理的重点内容。

2 防治结蜡的措施

针对我国石油开采中存在的结蜡问题,分析其根本原因,用以为结蜡的防治提供技术基础,需要从不同的角度入手。具体分析内容如下:

2.1 物理法

物理法主要是通过一些物理方式,将附着在油管以及油杆上的结蜡进行清除的方式。目前我国所使用的结蜡清理方式中,物理法是最常用的,其中热力清除法、机械法以及强磁设备的使用和超声波技术的应用是使用最广泛的物理清蜡法。

2.1.1 热力法。该种方式主要采用热力学原理,通过提高油管即沉积面的温度或者提高油管中液流的速度,将沉积于油管中的石蜡溶解。传统的热力法主要是反循环热洗法,该种方式效率低污染性大,所以可以采用多功能热洗封隔装置以及温控短路热洗装置对结蜡处进行清理。

2.1.2 机械法。该种清蜡方式主要是通过专用工具,通过刮除的方式将附着在油管上的石蜡清除,并由液流带走刮除的石蜡,以此达到清蜡的效果。在自喷井的清蜡中,主要使用刮蜡钻头以及刮蜡片,而在泵抽油井中则通过活动刮蜡器进行清蜡。该种方式的有点在于操作简单便捷,且具有低成本的特点。但是清蜡较为费时费力。

2.1.3 强磁设备。该种作为预防措施主要是通过磁场对原有中的石蜡进行作用,削弱其分子之间的聚合性。石蜡晶体是带有电荷的,在磁场的作用下,会减慢石蜡晶体在油管上附着的速度,悬浮于原油中的石蜡会随着原油的流出而流出。

2.1.4 超声波技术。该技术主要利用超声波使得分子产生机械振动,这会加速原有分子相对运动,那么分子间摩擦力也会随之增加。石蜡烃为长链结构,那么在这种环境下便会出现断裂,分子团会被破坏,从而降低了石蜡的析出沉淀速度。超声波在振动过程中会产生剪切应力,这对石蜡结晶具有抑制作用,使得晶体网受到破坏,由于超声波的空化作用会产生高速射流能量以及冲击力,在破坏石蜡晶体网的结构后将其分解为细小的颗粒,提高石蜡溶解度。另外超声波的振频以及振幅影响下,会产生热作用,热作用能够有效的预防石蜡析出

2.2 化学法

2.2.1 化学防蜡剂。在油管中涂设一些化学防蜡剂,能有效抑制石蜡晶体的析出、聚集以及在油井装置表面的沉积。最常用的三种防蜡剂是表面活性剂、稠环芳烃以及聚合物防蜡技术。其中,表面活性剂又可以分为油溶性与水溶性两种,二者的作用机理有所不同。水溶性活性剂吸附于石蜡晶体的表面,使石蜡晶体的表面变成极性表面,从而防止石蜡的沉积。油溶性活性剂吸附于石蜡晶体的表面,从而抑制石蜡晶的不断成长,达到防蜡的目的。

2.2.2 化学清蜡剂。化学清蜡法主要利用了化学反应过程中产生的热能来清除石蜡堵塞,比如铝、氢氧化钠、镁和盐酸发生反应,就会产生大量热量。其缺点是不经济,效果比较差。目前来看,化学清蜡中应用的清蜡剂主要包括油基清蜡剂、乳液清蜡剂以及水基清蜡剂等。油基清蜡剂对石蜡具有很强的溶解力,根据油井的具体情况,可连续或者分批注入油井之中,并将沉积在管壁上的石蜡溶解、带走。用到的油基清蜡剂主要有苯、汽油、甲苯、煤油、二甲苯、烃以及二硫化碳等。

结语

总之,在油井的开采中,油井结蜡现象会严重影响到油井生产的质量和效率,因此需要不断的对结蜡现象的防治技术予以开发、创新。

参考文献

[1]辛辉,辛宾.油井结蜡问题原因分析与管理探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2011(03).

[2]R.F.Becker,蔡星,张铭.一种全新的清蜡表面活性剂[J].国外油田工程,1999(02).

[3]张海斌,罗军,孙爱军.河南油田江河区油井清防蜡工艺方案优选[J].消费导刊,2009(13).endprint

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