油井清防蠟技術的應用探討

摘要：隨著經濟的發展，能源的供應越來越重要，我國是原油儲量較大的國家，油田開采是一項重要的工程，但是在油田開采的過程中，由于油田含蠟原油的產量較大，油井在原油開采過程中經常出現蠟卡現象，致使原油產出過程繁雜、消耗時間多、采油的成本變高。如何保證采油過程中簡化程序，提高效率是油井清防蠟技術的應用目標，本文將就油井清防蠟技術的應用進行相關探討。

關鍵詞：油井；清防蠟；應用；技術；效益

一、油井結蠟現象的影響問題

1、油井結蠟概況

石油主要是由各種組分的烴（碳氫化合物）組成的多組分混合物溶液。各組分的烴的相態隨著其所處的狀態（溫度和壓力）不同而變化，呈現出液相、氣液兩相或氣液固三相。其中的固相物質主要是含碳原子個數為16-64的烷烴（即C14H34- C64H130），這種物質叫石蠟。

純凈的石蠟為白色、略帶透明的結晶體，密度為880-905kg/m3，熔點49-69O℃。在油藏條件下一般處于溶解狀態，隨著溫度的降低其在原油中的溶解度降低，同時油越輕對蠟的溶解性越強。對于溶有一定量石蠟的原油，在開采過程中，隨著溫度、壓力的降低和氣體的析出，溶解的石蠟便以結晶體析出、長大聚集和沉積在管壁等固相物質表面上，即出現的結蠟現象。

各油田不同的原油，不同的生產條件所結出的蠟，其組成和性質都有較大的差異。廣義地講，高碳鏈的異構烷烴和帶有長鏈烷基的環烷烴或芳香烴也屬于蠟的范疇，生產過程中結出的蠟可以分為兩大類，即石蠟和微晶蠟。正構烷烴蠟稱為石蠟，它能夠形成大晶塊蠟，為針狀結晶，是造成蠟沉積而導致油井堵塞的主要原因。

2、油井結蠟規律

不同油田，原油性質有較大差異，油井結蠟規律也不同，為了制定油井清防蠟措施，必須研究油井結蠟現象。國內各油田的油井均有結蠟現象，油井結蠟一般具有下列現象：

（1）原油含蠟量愈高，油井結蠟愈嚴重。原油低含水階段油井結蠟嚴重，一天清蠟2～3次，到中高含水階段結蠟有所減輕，2～3天清蠟一次甚至十幾天清蠟一次。

（2）在相同溫度條件下，稀油比稠油結蠟嚴重。

（3）開采初期較后期結蠟嚴重。

（4）高產井及井口出油溫度高的井結蠟不嚴重，或不結蠟；反之結蠟嚴重。

（5）油井工作制度改變，結蠟點深度也改變，縮小油嘴，結蠟點上移，反之亦然。

（6）表面粗糙的油管比表面光滑的油管容易結蠟；油管清蠟不徹底的易結蠟。

（7）出砂井易結蠟。

（8）自噴井結蠟嚴重的地方即不在井口也不在井底，而是在井的一定深度上。

3、油井清防蠟的原理和重要性

（1）降低油蠟晶體的析出。在原油開采的過程中，充分利用提升油管溫度、增加壓力等措施，使原油流動的溫度高于原油中蠟的溫度，從而阻止油蠟的析出，防止油蠟產生。

（2）提高油管表面的光滑度。摩擦力是阻礙物體流動速度的重要因素，由此而言，油管表面越粗糙，原油的流動速度就減緩，越容易造成蠟的沉積。因此要創造不利于蠟在油管表面沉積的條件，提升油管表面的光滑度，及時清理油管表層，抑制油臘的產生。

（3）利用化學方法和物理方法相結合的方式抑制油井結蠟。在油井開采過程中，蠟的沉積和析出問題是不可避免的，但是油蠟形成過程中又有很長的沉積階段，在此階段中可以充分利用蠟的沉積條件，加入防止油蠟聚集的抑制劑。或者是利用增加原油稠度、提高管道溫度等物理方式抑制蠟的析出與沉積，降低沉積速度。

二、清防蠟技術的應用現狀及發展

油田常用的油井清防蠟方法主要有機械清防蠟、熱力清防蠟、表面能防蠟、化學劑清防蠟、超聲波清防蠟、強磁清防蠟和微生物清防蠟技術等。

1、機械清蠟技術

將清蠟工具下入井內，刮除油管壁上的蠟，并靠液流將蠟帶至地面。在自噴井中采用的清蠟工具主要由刮蠟片和清蠟鉆頭等。一般情況下采用刮蠟片，如果結蠟嚴重，則用清蠟鉆頭。有桿抽油井是利用安裝在抽油桿上的活動刮蠟器清除油管和抽油桿上的蠟。常用尼龍刮蠟器，在抽油桿相距一定距離（一般為沖程長度之半）兩端固定限位器，在兩限位器之間安裝尼龍刮蠟器，它隨抽油桿在油管中作上下往復運動，刮掉油管和抽油桿上的蠟，并隨液流帶走，達到清蠟的目的。

2.熱力清防蠟技術

熱力清防蠟技術是利用熱能提高井筒流體溫度達到清防蠟的一種方法。對于含蠟原油，當原油溫度超過析蠟溫度時，則起油井防蠟作用；當溫度超過蠟的熔點時，則起到油井清蠟作用。對于高凝油及稠油，則利用其流動性對溫度敏感的特性，通過井筒加熱達到降粘降阻的目的。熱力清防蠟技術根據其加熱介質不同分為熱載體循環和電加熱兩大類。

3.化學藥劑清防蠟技術

用化學劑對油井進行清防蠟是目前油田應用較為廣泛的一種技術，這是因為通常將藥劑從油套管環形空間注入，不影響油井正常生產和其它作業，除可以收到清防蠟效果外，使用某些藥劑還可以收到降凝、降粘和解堵的效果。目前，化學清防蠟劑有油溶型、水溶型和乳液型三種液體清防蠟劑，此外還有固體防蠟劑。

4.油管內襯和涂層防蠟

油管內襯和涂層防蠟可提高管壁的光滑度，改善表面潤濕性使蠟不易沉積，從而達到防蠟的目的。應用較多的是玻璃襯里油管及涂料油管。玻璃襯里油管是在油管內壁襯上由SiO2、Na20、CaO、A1203、B203等氧化物燒結而成的玻璃襯里，其玻璃表面十分光滑且具有親水憎油特性，同時也具有良好的隔熱性能。涂料油管是在油管內壁涂一層固化后表面光滑且親水性強的物質，目前應用較多的是聚氨基甲酸酯類的涂料。涂料油管不耐磨，不適用于有桿泵和螺桿泵抽油井，主要用于自噴井和連續氣舉井防蠟。

5.超聲波一電熱清防蠟技術

目前油田采油中所用的超聲波技術主要是利用超聲波的聲能擊碎原油和石蠟高分子鏈，使之變為低分子鏈，提高了流動性，但其利用的電能一部分轉為聲能而另一部分轉為熱能，而轉為熱能的部分則白白地浪費了。超聲波一電熱清蠟裝置既利用了電能轉換成的聲能，又利用了電能在傳輸過程中釋放的熱能，對能源進行了綜合利用。

6.超聲波復合防蠟技術

超聲波復合防蠟技術是把固體清蠟劑防蠟與超聲波振蕩器防蠟有機結合起采的一種防蠟新工藝。超聲波振蕩器是依據超聲波原理設計、當油流通過時，振蕩產生的聲化作用可有效地破壞和延緩石蠟結晶，還可降低原油的表面張力，同時它還起到充分攪拌混合固體防蠟劑與原油的作用，提高了防蠟效果。

7.環空超聲波清防蠟技術

環空超聲波技術是在借鑒現有超聲波清防蠟解堵技術的基礎上結合偏心井口的實際情況所設計出的一種新型清蠟技術。在編心井實際清蠟時，首先利用車載發電機組向發射機提供所需電能，然后將小直徑換能器用特種電纜與車載超聲波 射機連接，并將換能器通過連接電纜從痛心井口的測試閘門工作孔下入油套環空850m，過理論結蠟點位置后開機，利用超聲波和電熱清除結在抽油桿、油管和套管壁上的積蠟，從而達到清蠟的目的。

8.強磁防蠟技術

當石蠟分子結晶時，誘導磁矩與分子間的力相互干擾并破壞了石蠟分子中瞬間極的取向，削弱了石蠟分子結晶時的色散力，抑制了石蠟結晶核的生產，阻止了石蠟結晶體的生長和聚集，從而達到防蠟的目的。一旦原油在磁處理前已有石蠟析出，由于原油中的蠟晶帶有電荷，當這種含有蠟晶的原油經磁場處理時，受到洛侖茲力的作用，破壞了晶體原有的定向生長速度，使結晶畸形，以細小的顆粒狀懸浮在原油中。影響磁防蠟器應用效果的主要因素有井內流體速度、磁場強度、原油及蠟的性質、油井的含水量和環境溫復等。

9.微生物清防蠟技術

微生物清防蠟技術是近年來發展起來的一種技術，在我國已逐步推廣應用，目前已在大慶、中原和冀東等油田開展了試驗和現場應用。微生物種類很多，有細菌、放線菌和真菌等。用于清防蠟的微生物主要有兩種：一種是食醋性微生物，一種是食膠質和瀝青質微生物。

三、結語

油井清防蠟技術的最終目標是防止油井蠟卡，最大限度的發揮油井產能，提高采油時率，獲得最高的經濟效益。今后應該向以防蠟技術為主，以清蠟技術為輔的清防蠟技術總體方向發展。開發研制環保、高效、多功能的清防蠟劑以滿足我國不同含蠟油田的開采需要，將成為未來清防蠟劑的發展方向。