井下可控式防蜡装置（防蜡筒）

文伟　杨振　迎阳兴　何坤伦

摘 要：井下可控式防蜡装置是将固体化学防蜡块装入专用的井下机械装置内，随尾管下入油井的筛管和深井泵之间的位置，正常生产过程中，油流从该装置内流过，与防蜡块接触产生溶解，达到改善原油流动性、降低原油凝固点，防止油井井筒结蜡，延长清蜡周期和减少蜡卡的目的。固体防蜡剂是以有机高分子为主剂，添加其它助剂高温合成的油井固体防蜡剂。该防蜡剂是根据原油从地层流入油井中，析出溶解气体，压力、温度降低时，原油中的蜡晶还没有形成蜡块时，利用防蜡剂的分子间力将蜡晶吸附在防蜡剂的分子上，有效防止了蜡的进一步形成、聚集、长大、吸附，起到防蜡的作用。

关键词：蜡晶；修井周期；井下机械装置

1 井下机械装置的研制与加工

该装置主要由提升短节、上下接头、主体、托杆孔板及连接短节等几部分组成，其中主体内装入防蜡块，为主要部件，采用3″油管为原材料，其余部分均按井下工具相关标准设计，各项参数均符合设计指标。按照该设计图纸，我们首次加工制造防蜡装置20套，并送往现场进行了试验。

试验中发现，对于间歇出油、气油比很高的油井，固体防蜡块会出现脱掉皮现象，一旦进入泵筒会造成安全隐患，为此，对井下机械装置进行了改进：（1）在主体内（药筒）设计增加了一根内眼管，使掉皮在装置内溶解，不得上行进入泵筒，消除了安全隐患；（2）将下接头的下端母扣改为公扣，去掉连接短节，使装置直接与油管连接，方便现场施工；（3）对于下井位置进行了规范，即将该装置安装在深井泵和筛管中间，并与深井泵和筛管之间各连接2根油管。经过改进、重新设计的井下机械装置其结构示意图如图2。

改进后的装置主要由提升短节、上下接头、装置主体及内眼管等几部分组成，其中装置主体原采用3″油管为原材料，防蜡块装入主体与内眼管的环空中，去掉了托杆、孔板及连接短节，其余部分各项参数均符合设计指标和井下工具相关标准，不但消除了安全隐患，也使结构更趋合理。改进后的井下机械装置加工制造80套，并与固体药剂装配后送到各生产现场，目前正在下井试验，情况良好。

2 油井固体防蜡剂的研制与加工

油井控制溶解速度防蜡剂是利用原油在油井中举升的能量，将溶解的防蜡剂分子与原油按设计的浓度加在原油中，经过深井泵的举升过程使防蜡剂分子在原油中混匀，不断地吸附原油中析出的蜡晶，使这些蜡晶均匀的分散在原油中，阻断了蜡晶的吸附、聚集和长大，使析出的大量蜡晶随原油带出井口，达到油井内有效防蜡的目的。油井控制溶解速度防蜡剂用量少，效果好，有效周期长，下入井下后，不增加设备和动力，无须维护，是所有油井防蜡工艺中最经济又环保的一种。需根据不同油藏、不同区块油井原油性质、组分和蜡样分析结果，从软蜡和硬蜡两种类型入手进行了配方研究。

固体防蜡剂优化筛选及评价：按照测定方法，经过大量室内试验，优选出了1号、2号两种效果和温度都能适应超低渗油田油井的防蜡剂，试验过程中使用关133-149井的原油和蜡样。从室内试验得出，1号防蜡剂在一定浓度范围内有效，使用时必须控制用量，这种防蜡剂适应油井的温度在40～85℃范围，适应油井的软蜡。2号防蜡剂在原油中能有效控制蜡晶的吸附、聚集、长大。投加浓度在37ppm时防蜡效率就能达到61%，但这种防蜡剂适应油井的温度在30～55℃范围，适应油井的硬蜡。

3 防蜡剂复合与优化

油井蜡是一个组分范围较宽的混合物，单一的1号、2号防蜡剂适应范围非常有限。将两种防蜡剂高温化合后形成复合防蜡剂，克服了单一防蜡剂的缺点，又保证了防蜡剂的效果。研制成30℃～85℃温度下的三种不同配比，不同溶解速度的系列防蜡剂，可适应超低渗油田各种油井的防蜡。

CD-1型防蜡剂：适应于延长组油井结蜡段在500m以上软蜡为主的油井；CD-2型防蜡剂：适应于延长组油井结蜡段在800m以上软蜡和硬蜡的油井；CD-3型防蜡剂：适应于延长组油井结蜡段在1200m以上硬蜡为主的油井。（1）CD-1型防蜡剂。CD-1型防蜡剂利用关129-158井的蜡样和原油进行评价分析实验（该井以软蜡为主，硬蜡含量较低）。满足超二项目组部分以软蜡为主的油井结蜡治理。该复合防蜡剂能在蜡晶析出时将蜡晶吸附均匀的分散在原油中，有效阻止了蜡晶的吸附、长大、聚集，使防蜡效果明显高于1号防蜡剂。（2）CD-2型防蜡剂。CD-2型防蜡剂采用徐210-6井的蜡样和原油进行评价分析实验（该井蜡样是以硬蜡为主，软蜡含量相对较低）。满足超一项目组以硬蜡为主的油井结蜡治理。该防蜡剂在低浓度时有较高的防蜡效果，但在浓度达到210、240mg/L时防蜡率有所下降，这是由于部分防蜡剂和蜡晶沉淀造成的结果。（3）CD-3型防蜡剂。CD-3型防蜡剂利用关133-149井的蜡样和原油进行评价（该井蜡样具有软蜡和硬蜡相同的比例），能满足超低渗第二项目部部分油井井筒防蜡的需要。

4 现场试验情况

（1）吴306-45井于2010年7月21日投产，开采延9，目前日产液4.86m3，日产油1.77t，含水57.1%。该井投产后未检泵，2014年1月11日因卡泵上修，核实原因为蜡卡，起出管杆井口以下1-300m结蜡5-6mm，完井时下入防蜡筒一套。该井检泵前日产液5.61m3，日产油1.52，含水68.1%，检泵后初期日产液5.65m3，日产油1.62t，含水66.2%。（2）吴506-53井于2011年7月29日投产，开采延93，目前日产液5.33m3，日产油3.28t，含水72.9%。该井2012年10月27日蜡卡检泵；2013年12月7日因卡泵上修，核實原因为蜡卡，起出管杆井口以下1-300m结蜡7-8mm，10根抽油杆被蜡卡死在油管里，完井时下入防蜡筒一套。该井检泵周期为399天。检泵前日产液5.34m3，日产油2.51t，含水46.4%，检泵后初期日产液5.52m3，日产油2.52t，含水46.4%。

5 结束语

井下可控式防蜡装置通过室内筛选、优化及现场试验与改进完善，已基本能满足超低渗油田对井筒结蜡防治技术的要求，得出以下结论及建议：（1）改进后的井下机械装置结构合理，安全可靠，现场安装方便，消除了固体防蜡剂掉皮、溶解堵塞可能造成的安全隐患，能满足超低渗油田油井对防蜡技术的要求；（2）按照试验结果，该装置安装在深井泵和筛管中间，并与深井泵和筛管之间各连接2根油管，效果更好，同时可更换药剂重复使用，提高经济效益。（3）在室内和现场试验基础上，优化复配的CD-1、CD-2型固体防蜡剂，完全按照低渗透油田结蜡特征进行筛选配方，药剂针对性强，溶解速度可控可调，有效期长，防蜡效果好；（4）根据超低渗油田的生产实际及垢型分析结果，筛选复配的CD-Ⅰ和CD-Ⅱ型防垢剂，能有效防治井筒结垢，延长油井免修期。