低渗透油田长效缓释防蜡器的应用

赵君峰（大庆油田有限责任公司第八采油厂）

低渗透油田长效缓释防蜡器的应用

赵君峰（大庆油田有限责任公司第八采油厂）

为了解决井口加防蜡剂周期短、降黏工作受季节影响大、结蜡后单井能耗高等问题，通过固体药剂配制、缓释材料和保护膜优选、结构载体设计，研制出一种新型长效缓释防蜡器，并应用于现场试验。试验表明：与井口加防蜡剂相比，平均单井日节电5.2 kWh；长效缓释防蜡器的防蜡率达到了60%以上，通过二级3段来实现有效防蜡，有效期可达2年以上；与油田所应用防蜡剂、固体防蜡器相比，防蜡效果更优。可见，长效缓释防蜡器可作为油田防蜡降黏的一种有效措施。

清防蜡；长效缓释防蜡器；节电；防蜡率

A油田属于低渗透油田，具有井深、油稠、产液量低、含蜡高的特点，含蜡量达25.6%，结蜡严重。结蜡后一方面易发生杆卡、杆断、泵漏等问题，另一方面导致日耗电增加，增加生产成本[1]。在降黏实施过程中，以加防蜡剂为主、其他降黏方式为辅，其存在以下问题：因含蜡高、产液量低，导致加药周期短，平均单井加药周期在10 d左右，工作量大；受季节影响大，在雨季、雪季加药车无法进入井场进行加防蜡剂施工，导致井况变差。

为了解决加防蜡剂周期短、季节影响大等问题，先后在该油田试验应用了不伤害油层洗井、固体防蜡器、磁防蜡工具等措施，这些均存在费用高、不能单独完成清防蜡等问题；因此，研究应用了长效缓释防蜡器技术。

1 低渗油田长效缓释防蜡器研制

长效缓释防蜡技术与井口加药降黏同属于化学降黏范畴，是固体防蜡器的拓展。依据固体防蜡器的原理，按照“接力”的思路，研制多级长效缓释防蜡器，实现2年内不用清蜡的目的。

1.1 长效缓释防蜡器的设计需求

要满足长效缓释防蜡器长期有效并适合A油田的清防蜡需求，需满足以下条件：

◇满足防蜡需求，防蜡率达到60%以上；

◇能够实现成功接力，即第一级作用后，第二级才开始作用；

◇适用于该油田的各类油井，即满足以下4个产液量（0～3 t、3～5 t、5～8 t、大于8 t）和4个含水阶段（0～30%、30%～50%、50%～70%、70%～100%）的16种情况的应用需求。

1.2 长效缓释防蜡器的设计

长效缓释防蜡器主要由固体药剂、缓释材料、保护膜、结构载体四部分组成。其中：固体药剂主要作用是保证长效缓释防蜡器的防蜡效果；缓释材料是控制药剂的释放速度；保护膜是保证长效缓释防蜡器分级作用；结构载体是把固体药剂、缓释材料、保护膜等成分组合成统一整体。

1.2.1 固体药剂的研制

固体药剂主要由高分子聚合物、稠环芳烃、表面活性剂组成，分别选取8种高分子聚合物、6种稠环芳烃、8种表面活性剂进行防蜡率测定，测定结果如图1至图3所示。

图1 不同高分子聚合物不同浓度下防蜡率测定结果

由图1至图3可知，单一物质不能达到防蜡率60%以上的要求，因此选取3种高分子聚合物、3种稠环芳烃、4种表面活性剂进行复配，分别用A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3、C4代替（表1）。

图2 不同稠环芳烃不同浓度下防蜡率测定结果

图3 不同表面活性剂不同浓度下防蜡率测定结果

表1 复配后防蜡率测定

1.2.2 缓释材料的优选

缓释材料即为缓慢控制药剂的溶解速度材料，若溶解速度过快，则防蜡器的有效期短；若溶解速度过慢，药剂浓度达不到要求，起不到防蜡效果。设计第一级防蜡体药剂量为15 kg，有效期1年以上，每天溶解量在35～40 g为宜。

优选8种缓释材料与固体药剂固化，进行室内溶解实验，分4个含水阶段和4个产液量阶段共16种情况进行溶解。实验后，缓释材料6满足要求（表2）。

1.2.3 保护膜的优选

长效缓释防蜡器与固体防蜡器的最大区别在于保护膜的优选，这也是长效缓释防蜡器接力作用的关键，同时也是第二级防蜡体在1年后开始作用的关键。即第一级防蜡体在1年后药剂溶解完，第二级防蜡体保护膜开始溶解，实现成功接力。

表2 缓释材料溶解速率测定

如图4所示，第二级防蜡体由2个模块组成，每个模块15 kg（其中保护膜5 kg，缓释材料2.5 kg，固体药剂7.5 kg），若要第二级防蜡体在12～14月之后开始作用，保护膜每天的溶解量在12～14 g，才能保证成功接力。

图4 长效缓释防蜡器安装示意

因此，选择4种保护膜进行溶解实验，每种保护膜放置于16种拟定的含水及产液量条件下，如表3所示。保护膜1在16种生产条件下的平均溶解量为13 g/d左右，满足第二级防蜡体的应用需求。

表3 保护膜溶解速率测定

1.2.4 结构载体设计

从以上实验看出，两级防蜡体可实现有效接替，从而达到2年的应用效果。第一级防蜡体在1年之内完全溶解，第二级防蜡体由保护膜包裹，保护膜经过1年溶解，第2年药剂开始发挥作用。因第二级防蜡体外面有一层保护膜，药剂量减少，因此选用2个模块进行控制，如图4所示。

2 长效缓释防蜡器的应用

选取A油田的3口井进行现场试验，为验证该防蜡器的试验效果，选择的含水级别不同，其试验前的基本生产情况见表4。

表4 试验井试验前的基本生产情况

2.1 试验后上载荷下降，起到降黏效果

如表5所示，从试验前后的载荷对比来看，试验后平均单井上载荷下降3.9 kN，下载荷上升1.3 kN，见到了防蜡效果。

表5 试验井试验前后的载荷对比

2.2 与井口加防蜡剂相比，效果更优

研究者利用starBase数据库预测lncRNA ASB16-AS1可能结合的miRNA：hsa-miR-4306、hsa-miR-370-3p、hsa-miR-379-5p、hsa-miR-411-5p、hsa-miR-3529-5p、hsa-miR-122-5p、hsa-miR-185-5p、hsa-miR-4644。下一步实验拟探索lncRNA ASB16-AS1与这些miRNA有无相互作用以及对应下游机制。

跟踪30口不同含水级别油井加防蜡剂的降黏效果，长效缓释防蜡器与加防蜡剂相比，在含水低于30%时效果稍优，在含水大于30%时效果相当，说明使用该装置可替代井口加防蜡剂。

2.3 与固体防蜡器相比，有效期延长

统计A油田56口应用固体防蜡器效果情况，措施后上载荷下降3.4 kN，下载荷上升0.7 kN，平均有效期在6个月左右；而长效缓释防蜡器在防蜡降黏效果上优于固体防蜡器，有效期延长到2年，延长了4倍。

表6 应用长效缓释防蜡器与井口周期加防蜡剂1～10 d消耗功率情况对比

2.4 节电效果显著

试验前连续测试井1、井2、井3在井口周期加防蜡剂时电动机消耗功率情况，应用长效缓释防蜡器后，再连续测试这3口井的消耗功率情况，如表6所示。应用长效缓释防蜡器后消耗功率运行稳定，与加防蜡剂相比，3口井的平均消耗功率分别下降0.17 kW、0.16 kW、0.32 kW，日节电分别为4.08 kWh、3.84 kWh、7.68 kWh，节电效果显著。

3 长效缓释防蜡器应用的效益分析

单套长效缓释防蜡器加工费用1万元，2年内不实施井口加防蜡剂的措施，节省了加药降黏的人力、物力、电力。A油田油井平均加防蜡剂周期为10 d，1年需加药36次，单次加药费用260元，年费用9360元，2年费用为18 720元。使用长效缓释防蜡器后，可节省费用8720元，年节省4360元。

同时，试验的3口井平均单井日节电5.2 kWh，年节电1898 kWh，按0.6元/kWh测算，年可节省电费1 138.8元。

由以上分析可知，应用长效缓释防蜡器与目前井口加防蜡剂对比，预计单井年可节省费用5498.8元，效益较好。

4 结论

2）长效缓释防蜡器的防蜡率达到了60%以上，可以满足日常防蜡需求，通过二级3段来实现有效防蜡，有效期可达2年以上。

3）长效缓释防蜡器防蜡效果与A油田所应用防蜡剂、固体防蜡器相比，效果更优。

4）长效缓释防蜡器应用后，平均单井日节电5.2 kWh，年节电1898 kWh，节电效果显著。

[1]于海山.低渗透油田清防蜡精益质量管理实践[J].石油工业技术监督，2015（11）：1-5.

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.04.004

2017-01-10

（编辑 张兴平）

赵君峰，工程师，2007年毕业于中国石油大学（华东），从事机采技术管理方面工作，E-mail：zhaojunfeng0929@163. com，地址：黑龙江省大庆市大庆油田有限责任公司第八采油厂工程技术大队，163514。