高壓低滲區塊油井清防蠟技術研究

摘要：高壓低滲區塊原油凝固點低、油稠，結蠟現象嚴重，給采油隊的基礎管理帶來了巨大的工作量和難度。本文通過對油井結蠟機理、影響因素、危害以及目前采用的各類油井結蠟治理手段的闡述，研究適合高壓低滲區塊油井清防蠟方法。

關鍵詞：高壓低滲區 油井 清防蠟技術

1 史深100區塊概況

史深100區塊位于東營凹陷中央隆起帶西端，史南油田北部，史南鼻狀構造與郝家鼻狀構造之間，主要含油層系為下第三系沙河街組中段。區塊內原油油質重、粘度大、油稠、低飽和、含蠟高，密度為0.8580-0.9149g/cm3，動力粘度為11.0-224.7m.Pa.s，易結蠟，化驗含蠟量在18%～35%之間，屬于中高含蠟區塊。

2 油井結蠟的機理、影響因素及危害

2.1 油井結蠟機理 原油中的蠟是指那些碳數比較高的正構烷烴，是多種化合物的混合物。在開采過程中，隨著溫度和壓力下降以及輕質組分不斷逸出，原油溶蠟能力隨之不斷降低，達到一定條件時，原油中的蠟便以結晶體析出、聚集并沉積在油套管壁、抽油桿、抽油泵等管材和設備上，即出現結蠟現象。然而現場所遇到的蠟比上述組成也復雜得多：油井中那些與高碳正構烷烴混在一起的既含有其它高碳烴類，又含有瀝青質、膠質、鹽垢、泥砂、鐵銹、淤泥和油水乳化液等的黑色半固態和固態物也稱為蠟。

2.2 結蠟影響因素 原油中含蠟量越多，蠟分子的碳數越大，結蠟就越嚴重，這是油井結蠟的內因，而影響油井結蠟的外因有壓力、溫度、原油中水、膠質和瀝青質以及機械雜質，原油流動速度、管壁特性等。其中溫度和壓力的變化是重要的影響因素。

2.3 油井結蠟危害 油管、抽油桿和抽油泵的結蠟，使井筒出油通道內徑逐漸縮小，增加了油流阻力，抽油機載荷增加，泵效降低，降低了油井產能，有的甚至將井筒通道堵死，造成油井停產。抽油桿結蠟造成油桿長期超負荷運行，影響到抽油桿的使用壽命，抽油泵結蠟還會導致抽油泵工作失靈，嚴重影響抽油效率，甚至將泵卡死，損壞設備。

3 史深100區塊結蠟油井治理現狀

分析認為油井結蠟過程主要分為三個過程：①當溫度降到析蠟點以下時，蠟以結晶形式從原油中析出。②溫度繼續下降，結晶析出的蠟聚集長大。③長大的蠟晶沉積在管壁或設備的表面上。

針對油井結蠟的三個過程，清防蠟方法可以分為防蠟、清蠟。很多生產現場及實驗都證明了，結蠟后時間一長就很難處理掉，因此防蠟是油井生產維護的第一關。根據人們的生產實踐和對結蠟機理的認識，為了防止油井結蠟，可以從以下3個方面著手：①防止蠟晶的析出。在原油開采過程中，采用某些措施（如提高井筒流體溫度等），使得油流溫度高于析蠟點，從而阻止蠟晶的析出。②抑制蠟晶的聚集。在石蠟結晶已析出的情況下，控制蠟晶長大和聚集的過程，使蠟晶處于分散狀態而不會大量聚集。③改造不利于石蠟沉積的條件，如提高表面光滑度、改善表面潤濕性、提高井筒流體速度等。

3.1井筒防蠟工藝 根據采取措施的手段不同，分為井筒防蠟工藝，地面清蠟管理兩類。其中井筒防蠟工藝包括油管內襯和涂層防蠟、強磁防蠟器、電加熱桿、防蠟桿，地面清蠟管理包括高壓熱洗、熱油循環、化學清防蠟劑。

3.1.1 油管內襯和涂層防蠟 涂層防蠟是提高管壁的光滑度，改善表面潤濕性（達到親水憎油），使蠟不易沉積而達到防蠟的目的。應用較多的是玻璃襯里油管及涂料油管。但由于成本高，玻璃內襯易被刮掉造成管壁不好修復，再是偏磨刮掉的碎片等易使凡爾關不嚴致泵漏，因此在本區塊未采用。

3.1.2 強磁防蠟器 利用永久磁鐵技術，在井底安裝特制的磁防蠟器，在液流通道內形成一個強磁場，使流經的液體蠟的晶格遭到破壞，從而防止了結蠟，延長了結蠟周期，效果較好。

3.1.3 電加熱桿 電熱清蠟就是利用電熱桿或電纜把電能轉成熱能進行清蠟。由于這種方法現場管理要求太高，而且成本消耗大，對電網負荷要求高，不符合節能降耗的要求，故現在不再使用。

3.1.4 防蠟桿 從抑制碳化物晶核長大過程和膠質瀝青質吸附著手，將防蠟桿下入油井中，使井筒中防蠟劑平均濃度保持在一定濃度，由于化學劑穩定分配在井筒內，隨著原油的流動，改變原油中蠟晶之間降集，并在其分子表面形成一層活性水膜，使蠟晶微粒始終處于分散狀態，延緩蠟晶聚集、沉積，達到清防蠟的目的。該工藝不用加藥，不用洗井，減少了洗井費用；杜絕對油層的污染。

3.2 地面清蠟管理

3.2.1高壓鍋爐車熱洗 高壓熱洗是目前史深100區塊治理油井結蠟的常規手段，具有成本低效果明顯的優點而被廣泛應用。本方法通過地面高壓鍋爐車將達到熱洗溫度條件的熱水從油套環形空間注入最后同原井液經篩管進入油管循環至地面，在此過程中通過熱傳遞將熱量傳遞給管壁上的蠟將其溶下隨產出液循環至地面，還可以增加產出液的溫度使其始終處在析蠟點以上從而使蠟無法析出。在熱洗的具體實施過程中，每隔30min測電流一次，熱洗溫度、水量、時間按規定執行（時間4h以上、水量至少15m3），預洗、熱洗、替洗把握好溫度，防止泵卡。對于遇到電流過大、光桿下行慢等特殊情況，應及時采取活塞提出工作筒、提高排量、升高爐溫等措施防止泵卡。但是這種清蠟方法也有些的缺點：熱洗后有一定時間的排水期，油井產出液中含水上升；特殊情況下（粘土含量較高）可能導致熱洗水壓入地層，容易造成地層水敏，對此類井采取加藥劑或熱油循環清蠟。

3.2.2 防污染熱油循環清蠟技術 針對諸多洗井工藝的不足，最近我們引進了防污染熱洗清蠟工藝，該工藝是依靠抽油機提液作為動力，利用燃油產生的熱量對油井自身產出液進行加熱，加熱后的液體從油套環空中噴注于油管外壁，使其順油管外壁向下流淌，油管及其內液體自上而下逐漸加熱到一定的溫度后達到熔蠟進而清蠟的目的。該工藝以原井液為熱洗介質，與地層配伍性好，不污染地層，無排液期、不影響產量；洗井后含水量沒有變化，對水敏井、強水敏井的正常維護起到良好的作用，避免地層水敏；由于采用自上而下逐漸升溫使井筒內蠟塊逐漸溶化，不易使大塊蠟晶體滑落造成蠟卡，另外工作時間長（8－10小時）使得管柱清蠟干凈、徹底，從而能延長洗井周期。但是應用該工藝也受幾種情況限制：產出液在5m3/d以下或油氣比在200m3/t以上油井不適合該工藝洗井；由于本區塊油稠、粘度大的特點易造成管線易堵，如冬天熱洗時需專門配備壓風機、水泥車等保順利運行，這又增加了其他的費用成本。

3.2.3 化學清蠟劑清防蠟 通過加藥裝置將化學清蠟劑加入油套環空內，利用其自重流入井底并在油套環空的液體中繼續下降，最后到油管的吸入口隨原油一起沿著油管被舉升到井口，在這過程中藥劑不斷地吸附在油管內壁表面起到清防蠟作用。

但清蠟劑也有些不足，如相對密度較小，對部分高含水油井不合適；加藥受外界環境如路況、天氣的影響；另外藥劑本身所使用的溶劑毒性較大且易燃易爆，人工加藥時注意安全防護，建議藥劑泵連續加藥，在保證效果的同時避免天氣、時間等其它因素的影響。

4 結論和建議

通過各類清防蠟方法的不斷摸索掌握，我們得到了對各類方法的效果評價。

油管內襯和涂層防蠟、電加熱桿工藝因管理或成本等原因在高壓低滲區塊不適用；而強磁防蠟器和防蠟桿工藝由于防蠟效果較好、不用加藥洗井、管理方便的優點還在使用，如條件允許可在無法熱洗或加藥的結蠟油井使用以延長結蠟周期；高壓熱洗效果較好，清蠟較徹底，成本較低，但對水敏井不適用，建議對水敏井采用加藥或熱油循環等手段清蠟；化學加藥對延長結蠟周期具有不可替代的作用；熱油循環清蠟工藝效果好，清蠟徹底，不影響產量，避免油井洗死，但適用于產液量5～25m3/d或油氣比200m3/t以上結蠟油井。對結蠟嚴重油井采取井筒防蠟工藝與地面清蠟管理相結合的方法。

參考文獻：

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[2]李靈芝，潘新軍，錢憶春，徐俊，丁院平.油井結蠟相關因素分析和清防蠟對策.小型油氣藏.2004.6：47～51.