油井微生物清防蠟技術研究與應用

王瑞霞

摘要：文衛采油廠有天然能量開采的油井121口，其中，含水低于70%的油井達74口，原油中蠟質含量較高，原油凝固點高，造成該類油井結蠟嚴重，在生產中結蠟會影響懸點載荷，引起交變載荷的增大，進而影響抽油桿的工作壽命，造成油井躺井。2018年我廠因結蠟造成桿斷及蠟卡躺井達8口之多。研究應用油井微生物輕防蠟技術取得突破進展。

關鍵詞：油井結蠟;微生物清蠟;選井標準

一、油井結蠟的原因分析

1.1溫度對油井結蠟的影響

溫度是影響油井結蠟的重要原因之一。當外界的溫度比析蠟溫度低時，就會出現結晶現象，溫度越低析出的蠟就會越多一般在油氣的開采上使用高壓物性模擬實驗來測析蠟溫度變化。

1.2壓力對油井結蠟的影響

根據化學物質的結晶原理可知，當外界的壓力低于飽和壓力時，伴隨著原油中的氣體逸出與膨脹都可能造成油溫降低，因為氣體膨脹將原油中一部分熱量帶走，從而降低了對蠟的溶解能力，溫度降低引起結蠟現象。

1.3機械雜質和水對油井結蠟的影響

結蠟的核心因素是原油中機械雜質和水中的微粒。當含水量降到70%以下時，伴隨同樣的流量井下溫度會下降，析蠟點下移，析出的蠟易聚集或沉積，形成油井結蠟。

1.4流速和管壁特性對油井結蠟的影響

有關實驗表明，隨流速升高，單位時間內通過的結蠟量也增加，相應的析出的蠟會增多，易造成嚴重的油井結蠟現象

1.5舉升方式對油井結蠟的影響

舉升方式也會對對油井結蠟產生一定的影響。自噴井和氣舉井在井口或井下節流時會引起氣體膨脹而帶走部分熱量，導致溫度下降造成結蠟。

二、微生物清防蠟原理

微生物采油技術作為一門有前景的技術，已經能夠處理油田中遇到的多種生產問題，主要包括油井結垢、結蠟以及提高原油采收率.微生物清防蠟技術是微生物采油技術的一個分支，其主要目的是對油井和油管清除結蠟和防止結蠟，但至今微生物清蠟防蠟技術工業化應用的很少，制約該技術大范圍應用的主要原因是有效期短、清蠟防蠟效果差。

在降解石蠟的微生物中加入生物表面活性劑可以通過調節細胞表面的疏水性能，影響微生物細胞與烴類之間的親和力，降低油水界面張力，誘導大量的酶以提高清防蠟效率本實驗經篩選、分離、純化獲得清防蠟菌種和高產表活劑菌種，按照不同比例向石油中添加清防蠟菌種和高產表活劑菌種，以對固體石蠟的降解率為指標，獲得混合菌種復配的最佳比例.通過室內實驗分析混合菌作用于原油前后其粘度、凝點及表面張力變化之后，將微生物清防蠟技術應用于現場試驗，為微生物清防蠟技術大規模工業化生產打下基礎。

微生物清防蠟機理主要表現在三個方面：

首先，利用細菌本身對石蠟的降解作用。研究表明，原油中所含輕質組分越多，則蠟的初始結晶溫度就越低，保持溶解狀態的蠟就越多，蠟就不易析出。因此，篩選合適的菌種，在一定程度上降解原油中的某些重質組分，相應地增加其中的輕質組分，就可以防止油井結蠟。所使用的微生物自身以原油中的蠟質成分（C₁₅-C₇₀）為生長繁殖的唯一碳源。當將菌劑注入油井，混合菌將以原油中的蠟質組成為碳源進行新陳代謝，使長鏈烴轉化為短鏈烴。

第二，利用細菌體及其代謝產物的表面效應。蠟晶的析出，必須首先有蠟核（蠟晶析出的附著體）。如果在蠟結晶析出之前搶先在蠟核表面涂上一層表面活性劑物質，這樣就可以阻止蠟在固體物質表面的附著，達到阻止結蠟的目的。微生物產生脂肪酸、糖脂、類脂體等多種生物表面活性劑，所產生的表面活性劑和蠟晶相互作用，參與蠟晶形成，改變蠟晶狀態，阻止其進一步生長，從而有效防止蠟、瀝青、膠質等重質組分的沉積。

第三，利用細菌對蠟的分散作用。研究表明，將高溫狀態下同等數量的溶解石蠟分別加入清水與防蠟菌液中，發現在同等的時間內清水中石蠟析出并凝集，而在菌液中石蠟仍保持溶解狀態。這證明微生物防蠟菌液有效地阻止了石蠟的凝聚。

因此，菌劑的投加具有明顯而長效的油井清防蠟效果。

三、油井選井標準及實施工藝

1、微生物清蠟劑油井選井標準

2、微生物加注工藝

（1）套管加入法

在進行微生物清防蠟作業前，先進行一次徹底洗井，待油井恢復正常生產后，在抽油機正常工作的情況下，將一定量的菌劑（一般為200kg）從油套管環形空間泵入油井即可，根據井況調整加菌頻率（如每月一次）。

若油井沉沒度小于250米，最好關井4小時。使用前將油井洗凈，嚴禁其他化學藥劑（如殺菌劑、緩蝕劑、破乳劑）與之混用。

（2）加入量和加入周期

前三個周期每次加入菌劑量200公斤（可根據具體情況優化）;以后每月按100Kg投加，并根據現場情況進行調整。

在油井生物清防蠟期間應注意考察以下參數：生產電流、示功圖、載荷和油井產量，并據此對菌種加入量和加入周期進行調整。必要時洗井后再加。

四、結論與認識

1、微生物清蠟適用于文衛采油廠油井清防蠟作業。實現了產出液降粘、減輕地層堵塞、降低油井負荷的目。該工藝融蠟能力較強，不傷害地層。

2、施工簡單藥劑從油套環空處加入不影響油井的正常生產，有效減少單井因結蠟作業井次。

3、油井微生物清蠟防蠟可維護油井生產、延長油井有效生產時間。同時還能改善井筒環境，提高泵效。

4、第一次投加之前的徹底洗井對于以后的清防蠟效果影響較大，嚴格按要求洗井，保證清防蠟效果。