探讨油井清蜡防蜡的新方法

胡凯

摘要：随着工业进程的加快，现代社会对石油的需求量也在不断增加，在原油生产过程中，结蜡现象是经常发生的。结蜡会使原有产量减少，为保证油井的产油量，科研人员研究出一系列清蜡防蜡的方法。下面围绕这些方法展开讨论，首先对结蜡原理和原因进行分析，其次总结现有的清蜡防蜡措施，并对新型防蜡技术进行介绍。

关键词：原油生产；结蜡；解决措施

在原油生产过程中，结蜡现象是最应该避免的，很多企业为减少油井结蜡，都采取相关防蜡工艺。目前比较有效的清蜡方法主要阿伯扩热力、化学药剂等，但现有方法并不能对彻底解决结蜡现象，对此科研人员又提出很多新型技术。在处理结蜡问题的同时，需要将成本控制在一定范围内，尽量使企业的经济效益最大化。

一、原理及原因分析

（一）定义及原理

蜡是一种比较常见的物质，属于烷烃类物质，其结构中碳元素含量较多，无色无味，颜色通常为白色晶体。油井在生产原油的过程中，随着井深度的增加，井内温度是不断变化，温度的变化会使井壁上的碳原子数量增加。大量的碳原子经过沉积、组合等过程逐渐形成石蜡，油井结蜡通常以两种形态出现：薄膜吸附。随着温度的不断变化，活性剂中的水分会被油管分离出来，游离的水分会附着在内壁表面，与石蜡一起形成晶格网络；液滴吸附。石蜡液滴是油井搅动的结果，搅动过程中液滴会和井壁出现碰撞现象，油液中的胶质会随着液滴一起吸附到井壁上。上述两种形态都会使石蜡沉积在井壁上。

（二）原因分析

结蜡现象的产生原因，可总结为以下三个方面：

原油成分。注水操作是原油生产过程中的必要步骤，该操作发生时原油中的化学元素会发生变化，形成氮等新型元素并与油液充分混合。混合完成的原油内部空气含量变少，其浓度大大增加，井壁结蜡速度也随之提升。除去油液，混合物中的水分、泥沙等也会对结蜡速度产生影响，杂质越多结蜡速度越快，反之越慢。

开发条件。这是针对油田的环境来说的，通常在开发后期，油井内部的温度会大幅度升高，为降低内部产热量，需要向井内注入大量冷水。水分的增加会使石蜡产生的速度加快，同时会出现液流现象，油液和井壁的接触面积会随之增加，石蜡会迅速附着在井壁表面。井内温度的下降，会使其溶解石蜡的能力下降，再加上持续注水，井壁会出现非常严重的结蜡现象。

管理不到位。管理分为对温度的管控和对相关设备的管理。随着油井的不断开发，地下温度不断降低，理论上说结蜡速度会渐渐减小，但由于后期注水量的增加，结蜡速度会一直维持在较高状态。

二、解决方法探究

（一）自喷井机械清蜡

不同类型的油井采用的刮蜡器也存在差异，自喷、气举井最适合的是刮蜡片，抽油井可用抽油杆刮蜡器，定期清蜡。采用该方式进行清蜡的目的是，将堵塞油井的蜡质晶体用刮片刮掉，保证出油通道内径不变，减小原油流动阻力，保证油液正常流动。刮片器刮掉的石蜡，会随着油液一起从出油通道流出，油田生产效率得到充分保证。结蜡现象主要表现为以下特点：原油石蜡含量决定清蜡周期，含量越多清蜡周期越短，最严重的油井需要每天清蜡；在同一温度下，浓度较小的原有更容易产生石蜡结晶；井内温度越高，结蜡时间越长，有利于原油生产。

对自喷井进行机械清蜡，其设备组成如下：清蜡控制室、钢丝、扒杆、滑轮等。其中最重要的包括以下几部分：清蜡丝堵。能够保持良好的密封作用；防喷管。能够起下清蜡工具，同时将刮片上的石蜡溶解，还能起到测试作用，测试工具起下时的各项数据；刮蜡片。对于自喷井，刮蜡片通常选用8字型，不同型号的油管所配置的刮蜡片直径也是有所差异的；铅锤。将水银或者是铅灌入锤体当中，其直径通常有1.6米，1.4米以及1.8米。

（二）加热清蜡

此方法适用于油田开发后期，即通过相关仪器向油井底部加入热油或者通入温度极高的蒸汽，提升底部的温度。随着温度的提升，油液温度升高，井壁上的晶质石蜡会被油液融化。此时送出井口的原油中含有大量石蜡，需经过分离处理才能正常使用[2]。长庆油田在17年油田开发过程中，井壁遇到严重的结蜡现象，经过一系列的技术评估，最终选用热力清蜡方法，顺利提升原油产量，且投入的成本在可控范围内。

（三）强磁防蜡

此种防蜡技术的原理涉及氢键裂变、胶体效应等，操作方式也比较多样，常见的操作防蜡器包括固定式、杆式等。不同成分的原油需要不同的磁场强度进行处理，其成分复杂程度和需要的场强成正比，原油成分越复杂意味着其内部蜡质晶体含量越多，需要的场强就越大。石蜡含量较多的石油，场强处理需要的时间较长，反之较短。该种防蜡技术目前并未提出特殊要求，对一般的油田的开发普遍适用。

（四）化学药剂

相较于传统的机械刮蜡方法，使用化学试剂溶解井壁上的石蜡，方便快捷且效率高，能够保证原油生产速度。西北油田某公司最早使用此种清蜡方法，选择的化学试剂在溶解石蜡的同时，不会产生有害的残留物，清蜡速度较快且成本低廉，试剂能够持续的时间较长，公司的经济效益呈现出明显的上升状态。公司油田分布较广，因此成立专门的化学研究小组，针对不同油井研制最佳的石蜡溶解剂[3]。

三、新方法探究

目前我国正在研制但并未投入使用的清蜡防蜡方法，主要包括以下几类：隔热胶凝液。即将隔热材料制成混合溶液，通过仪器打入井筒内部，保证井内原油温度处于相对恒定状态，以此达到溶解石蜡的目的；内涂层和衬里油管。在打井的同时，在其内壁安装一层衬里，其表面要非常光滑且不親和石蜡。石蜡吸附井壁的能力降低，从而达到良好的防蜡效果；声波防蜡。利用声波在液体中传递迅速的原理，将声波发生器安装在井口位置，通过声波振动使井壁上的石蜡脱落。对于未附着在井壁上的晶质石蜡，能够起到粉碎作用[4]。

四、结束语

结蜡现象是目前油田开发中遇到的主要问题，解决此问题对提升原油产量非常有帮助。综上所述，介绍了石蜡形成原理、原因、清蜡防蜡方法以及新型防蜡技术，从中可以看出我国的清蜡技术正在快速改进当中。

参考文献：

[1]周凤艳.埕海油田清防蜡工艺研究与应用[J].化工管理，2014，（29）：248-248.

[2]王光朋.探讨油田油井结蜡机理及清防蜡方法[J].中国石油和化工标准与质量，2014，（11）：178-178.

[3]孙明，惠红海，吴淼.油井结蜡原因及清防蜡措施[J].中国化工贸易，2013，（3）：16.

[4]王天冰，林雪琴，赵萍等.浅谈油井井筒的防蜡技术措施[J].化工设计通讯，2017，43（9）：37.

（作者单位：新疆华隆油田科技股份有限公司）