探討油井清蠟防蠟的新方法

胡凱

摘要：隨著工業進程的加快，現代社會對石油的需求量也在不斷增加，在原油生產過程中，結蠟現象是經常發生的。結蠟會使原有產量減少，為保證油井的產油量，科研人員研究出一系列清蠟防蠟的方法。下面圍繞這些方法展開討論，首先對結蠟原理和原因進行分析，其次總結現有的清蠟防蠟措施，并對新型防蠟技術進行介紹。

關鍵詞：原油生產；結蠟；解決措施

在原油生產過程中，結蠟現象是最應該避免的，很多企業為減少油井結蠟，都采取相關防蠟工藝。目前比較有效的清蠟方法主要阿伯擴熱力、化學藥劑等，但現有方法并不能對徹底解決結蠟現象，對此科研人員又提出很多新型技術。在處理結蠟問題的同時，需要將成本控制在一定范圍內，盡量使企業的經濟效益最大化。

一、原理及原因分析

（一）定義及原理

蠟是一種比較常見的物質，屬于烷烴類物質，其結構中碳元素含量較多，無色無味，顏色通常為白色晶體。油井在生產原油的過程中，隨著井深度的增加，井內溫度是不斷變化，溫度的變化會使井壁上的碳原子數量增加。大量的碳原子經過沉積、組合等過程逐漸形成石蠟，油井結蠟通常以兩種形態出現：薄膜吸附。隨著溫度的不斷變化，活性劑中的水分會被油管分離出來，游離的水分會附著在內壁表面，與石蠟一起形成晶格網絡；液滴吸附。石蠟液滴是油井攪動的結果，攪動過程中液滴會和井壁出現碰撞現象，油液中的膠質會隨著液滴一起吸附到井壁上。上述兩種形態都會使石蠟沉積在井壁上。

（二）原因分析

結蠟現象的產生原因，可總結為以下三個方面：

原油成分。注水操作是原油生產過程中的必要步驟，該操作發生時原油中的化學元素會發生變化，形成氮等新型元素并與油液充分混合。混合完成的原油內部空氣含量變少，其濃度大大增加，井壁結蠟速度也隨之提升。除去油液，混合物中的水分、泥沙等也會對結蠟速度產生影響，雜質越多結蠟速度越快，反之越慢。

開發條件。這是針對油田的環境來說的，通常在開發后期，油井內部的溫度會大幅度升高，為降低內部產熱量，需要向井內注入大量冷水。水分的增加會使石蠟產生的速度加快，同時會出現液流現象，油液和井壁的接觸面積會隨之增加，石蠟會迅速附著在井壁表面。井內溫度的下降，會使其溶解石蠟的能力下降，再加上持續注水，井壁會出現非常嚴重的結蠟現象。

管理不到位。管理分為對溫度的管控和對相關設備的管理。隨著油井的不斷開發，地下溫度不斷降低，理論上說結蠟速度會漸漸減小，但由于后期注水量的增加，結蠟速度會一直維持在較高狀態。

二、解決方法探究

（一）自噴井機械清蠟

不同類型的油井采用的刮蠟器也存在差異，自噴、氣舉井最適合的是刮蠟片，抽油井可用抽油桿刮蠟器，定期清蠟。采用該方式進行清蠟的目的是，將堵塞油井的蠟質晶體用刮片刮掉，保證出油通道內徑不變，減小原油流動阻力，保證油液正常流動。刮片器刮掉的石蠟，會隨著油液一起從出油通道流出，油田生產效率得到充分保證。結蠟現象主要表現為以下特點：原油石蠟含量決定清蠟周期，含量越多清蠟周期越短，最嚴重的油井需要每天清蠟；在同一溫度下，濃度較小的原有更容易產生石蠟結晶；井內溫度越高，結蠟時間越長，有利于原油生產。

對自噴井進行機械清蠟，其設備組成如下：清蠟控制室、鋼絲、扒桿、滑輪等。其中最重要的包括以下幾部分：清蠟絲堵。能夠保持良好的密封作用；防噴管。能夠起下清蠟工具，同時將刮片上的石蠟溶解，還能起到測試作用，測試工具起下時的各項數據；刮蠟片。對于自噴井，刮蠟片通常選用8字型，不同型號的油管所配置的刮蠟片直徑也是有所差異的；鉛錘。將水銀或者是鉛灌入錘體當中，其直徑通常有1.6米，1.4米以及1.8米。

（二）加熱清蠟

此方法適用于油田開發后期，即通過相關儀器向油井底部加入熱油或者通入溫度極高的蒸汽，提升底部的溫度。隨著溫度的提升，油液溫度升高，井壁上的晶質石蠟會被油液融化。此時送出井口的原油中含有大量石蠟，需經過分離處理才能正常使用[2]。長慶油田在17年油田開發過程中，井壁遇到嚴重的結蠟現象，經過一系列的技術評估，最終選用熱力清蠟方法，順利提升原油產量，且投入的成本在可控范圍內。

（三）強磁防蠟

此種防蠟技術的原理涉及氫鍵裂變、膠體效應等，操作方式也比較多樣，常見的操作防蠟器包括固定式、桿式等。不同成分的原油需要不同的磁場強度進行處理，其成分復雜程度和需要的場強成正比，原油成分越復雜意味著其內部蠟質晶體含量越多，需要的場強就越大。石蠟含量較多的石油，場強處理需要的時間較長，反之較短。該種防蠟技術目前并未提出特殊要求，對一般的油田的開發普遍適用。

（四）化學藥劑

相較于傳統的機械刮蠟方法，使用化學試劑溶解井壁上的石蠟，方便快捷且效率高，能夠保證原油生產速度。西北油田某公司最早使用此種清蠟方法，選擇的化學試劑在溶解石蠟的同時，不會產生有害的殘留物，清蠟速度較快且成本低廉，試劑能夠持續的時間較長，公司的經濟效益呈現出明顯的上升狀態。公司油田分布較廣，因此成立專門的化學研究小組，針對不同油井研制最佳的石蠟溶解劑[3]。

三、新方法探究

目前我國正在研制但并未投入使用的清蠟防蠟方法，主要包括以下幾類：隔熱膠凝液。即將隔熱材料制成混合溶液，通過儀器打入井筒內部，保證井內原油溫度處于相對恒定狀態，以此達到溶解石蠟的目的；內涂層和襯里油管。在打井的同時，在其內壁安裝一層襯里，其表面要非常光滑且不親和石蠟。石蠟吸附井壁的能力降低，從而達到良好的防蠟效果；聲波防蠟。利用聲波在液體中傳遞迅速的原理，將聲波發生器安裝在井口位置，通過聲波振動使井壁上的石蠟脫落。對于未附著在井壁上的晶質石蠟，能夠起到粉碎作用[4]。

四、結束語

結蠟現象是目前油田開發中遇到的主要問題，解決此問題對提升原油產量非常有幫助。綜上所述，介紹了石蠟形成原理、原因、清蠟防蠟方法以及新型防蠟技術，從中可以看出我國的清蠟技術正在快速改進當中。

參考文獻：

[1]周鳳艷.埕海油田清防蠟工藝研究與應用[J].化工管理，2014，（29）：248-248.

[2]王光朋.探討油田油井結蠟機理及清防蠟方法[J].中國石油和化工標準與質量，2014，（11）：178-178.

[3]孫明，惠紅海，吳淼.油井結蠟原因及清防蠟措施[J].中國化工貿易，2013，（3）：16.

[4]王天冰，林雪琴，趙萍等.淺談油井井筒的防蠟技術措施[J].化工設計通訊，2017，43（9）：37.

（作者單位：新疆華隆油田科技股份有限公司）