油井井筒結(jié)蠟機理及清防蠟技術(shù)探究

程振博　李明澤

摘 要：在油井的開采過程中，原有中石蠟的存在會造成井筒結(jié)蠟現(xiàn)象，對油井生產(chǎn)效率造成十分不利的影響。本文針對油井井筒結(jié)蠟的機理和清防蠟技術(shù)進行進行了探討，從油井井筒的結(jié)蠟機理入手，分析了油井井筒結(jié)蠟的原因，最后論述了油井井筒清防蠟技術(shù)，供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：油井;井筒結(jié)蠟;防蠟;清蠟

1 引言

我國的原油含蠟量較高，結(jié)蠟現(xiàn)象普遍存在于石油生產(chǎn)和運輸過程中，油井結(jié)蠟的問題是困擾油井生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效益的重要問題之一。油井結(jié)蠟問題造成的危害是多方面的，如對儲油層造成損害、油管通道堵塞、油泵效率降低、抽油設(shè)備能耗增加、設(shè)備故障率提升等，這些問題給油田生產(chǎn)企業(yè)增加了安全成本、時間成本和經(jīng)濟成本，對于油田的提質(zhì)增效目標實現(xiàn)十分不利。為此針對油井結(jié)蠟的問題進行分析和研究是十分必要且重要的。

2 油井井筒結(jié)蠟機理

油井井筒以及相關(guān)設(shè)備的結(jié)蠟機理直接影響到清防蠟措施和方法是否科學對癥。過去在油井結(jié)蠟問題的處理上通常憑經(jīng)驗行事，規(guī)律性較差，因此清結(jié)蠟工作短期有效，長期的不利影響仍然十分嚴重。因此有必要對油井井筒的結(jié)蠟現(xiàn)象進行機理分析，然后從根本上探尋科學的防蠟措施，確保油井生產(chǎn)的安全和效益。油井井筒結(jié)蠟的形成機理如下：在油層中的原油是以液態(tài)的形式存在，油井開采時，原油發(fā)生移動，由油層空隙流入到井底，然后在泵的作用下由井底上升到井口。在原油的這一移動過程中，原油中的揮發(fā)性物質(zhì)會逸出，壓力下降，原油溫度降低，在低溫條件下，原油中含有的蠟結(jié)晶析出，凝結(jié)在井筒中，隨著蠟析出量的逐漸增多，油井井筒直徑逐漸縮小，嚴重影響了油井開采效率，而油井堵塞也增加了油井生產(chǎn)的風險，造成安全生產(chǎn)事故。

3 油井井筒結(jié)蠟原因

造成油井井筒結(jié)蠟的原因是多方面，從形成的內(nèi)外因素來劃分的話，可將結(jié)蠟原因分為內(nèi)因和外因兩大類。內(nèi)因是指原油中含蠟量多比含蠟量少更容易引起井筒結(jié)蠟，主要指的是原油含蠟量的多少對井筒結(jié)蠟會造成不同的影響。外因是指外部因素對井筒結(jié)蠟造成的影響。具備包括如下因素：

一是溫度的影響，外界溫度與蠟結(jié)晶析出的臨界溫度不同，當外界溫度降到蠟結(jié)晶析出的臨界溫度以下，開始結(jié)蠟，隨著外界溫度的降低，結(jié)晶析出的蠟越來越多。二是原油中的溶解氣體含量多少以及原油壓力的影響，當原油從井底上升到井口的過程中，原油中的溶解氣體膨脹逸出，隨著溶解氣體含量的減少，原油壓力降低，蠟的結(jié)晶速度隨著壓力降低而增加。三是原油中含有瀝青或膠狀物質(zhì)的影響，由于膠狀物質(zhì)具有表面活性，因此當膠狀物質(zhì)含量較多時，隨著蠟結(jié)晶析出，膠狀物質(zhì)吸附在結(jié)晶蠟表面，對蠟結(jié)晶有阻礙作用。而原油中瀝青的存在會對結(jié)晶蠟起到一定的分散作用，因此瀝青的影響與膠狀物的影響是相反的，綜合影響結(jié)果取決于二者各自的影響，哪一個起主導(dǎo)作用。四是原油中含水率的影響，當原油中含水率較高時，油井井筒壁表面會形成水膜，不容易使結(jié)晶析出的蠟附著，對結(jié)蠟有阻礙作用。五是原油中雜質(zhì)含量的影響，當原油中含有較多的雜質(zhì)時，這些雜質(zhì)在結(jié)蠟過程中會充當晶核的作用，雜質(zhì)含量較高則結(jié)蠟速度更快，油井結(jié)蠟現(xiàn)象更嚴重。六是原油流速的影響，當原油流速較低時，隨著原油流速的增加，蠟結(jié)晶數(shù)量增加，最終達到結(jié)晶量與原油流速之間呈現(xiàn)平衡。上述因素都會對井筒結(jié)蠟結(jié)蠟造成影響。

4 油井井筒清防蠟技術(shù)

由于原油中含蠟量始終存在，因此必須探索科學高效的清防蠟技術(shù)，減少或避免結(jié)蠟現(xiàn)象對油田生產(chǎn)的危害。目前，主要的清防蠟技術(shù)有物理技術(shù)、化學技術(shù)、微生物技術(shù)三類。

4.1 物理技術(shù)

具體包括井底加熱技術(shù)、涂層防蠟技術(shù)、熱油循環(huán)技術(shù)、強磁清蠟技術(shù)。井底加熱技術(shù)是創(chuàng)建高溫環(huán)境，加速油井井筒結(jié)晶蠟的溶解。如典型的利用電流回路對油管進行加熱。涂層防蠟技術(shù)是對油管內(nèi)壁表面進行特殊的涂層處理，用以改善內(nèi)壁的潤濕性，優(yōu)化管壁的隔熱性能，增加管壁的光滑度，阻礙蠟結(jié)晶反應(yīng)條件，減少或避免結(jié)晶蠟現(xiàn)象發(fā)生。熱油循環(huán)技術(shù)是利用熱能提高油管和原油的溫度，使溫度保持在蠟結(jié)晶析出的溫度之上，防治石蠟結(jié)晶析出。強磁清蠟技術(shù)是創(chuàng)建一個永久穩(wěn)定磁場環(huán)境，在磁場的作用下使原油中的蠟以游離態(tài)或單晶態(tài)的形式存在，避免結(jié)晶蠟形態(tài)的出現(xiàn)，起到清防蠟的目標。

4.2 化學技術(shù)

該類技術(shù)是利用化學劑的反應(yīng)特性來清除井筒結(jié)蠟。具體又分為物理清蠟和化學清蠟。其中物理清蠟是通過加入無機試劑，如鋁和氫氧化鈉，通過二者反應(yīng)放出的熱加速蠟結(jié)晶的溶解，實現(xiàn)清蠟的目標。化學清蠟是借助有機試劑對蠟結(jié)晶物的強溶解性促使結(jié)晶蠟消融。常見的有機試劑包括油基清蠟劑、水基清蠟劑、乳液型清蠟劑等多個類別，清防蠟效果較好。

4.3 微生物技術(shù)

通過微生物本身的代謝過程來促進結(jié)晶蠟的降解和分散。微生物技術(shù)的關(guān)鍵在于清防蠟微生物菌種的篩選和優(yōu)化，通過提高微生物的耐溫適應(yīng)性，增強微生物的繁殖性，實現(xiàn)更好地的清防蠟效果。

5結(jié)語

為提高油田開采效率，確保油田生產(chǎn)安全，油氣企業(yè)必須加強油井井筒結(jié)蠟問題的重視，以油田實際情況為基本出發(fā)點，優(yōu)化清防蠟措施，提升油田生產(chǎn)安全和效益。

參考文獻：

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