井下固体防蜡降凝技术的应用效果分析

2011-11-15吕文凯周贵军吕丽萍大庆油田有限责任公司第一采油厂

石油石化节能 2011年9期

吕文凯周贵军吕丽萍（大庆油田有限责任公司第一采油厂）

井下固体防蜡降凝技术的应用效果分析

吕文凯周贵军吕丽萍（大庆油田有限责任公司第一采油厂）

井下固体防蜡技术，可以克服加液体药剂防蜡工艺技术的缺陷，延长热洗周期。固体防蜡器中的防蜡剂由高分子环氧化合物聚合而成，适用于40～50℃的井段。在维持油品中防蜡剂质量分数在10×10-6以上的情况下，在4口井安装了固体防蜡器，平均热洗周期由55天延长到144天，节约热洗费用6.4×106元。针对不同井的实际情况，选用不同配方、长度的井下固体防蜡器，一次性随泵下入井下，不采用任何清蜡措施达一年半以上。

井下固体防蜡器防蜡防蜡器防蜡剂

采油井清防蜡措施可分为物理法清防蜡[1]（包括电加热清蜡、机械刮蜡、强磁防蜡、电磁防蜡、超声波防蜡等）、微生物清防蜡、有机溶剂清蜡、化学药剂防蜡、热水（油）洗井清防蜡、表面能防蜡等六种类型。目前主要采用热水洗井措施，热洗容易伤害地层，产量低的容易使热洗水倒灌入地层，含水恢复到正常水平需要一定的时间，影响产量，热洗还会引起地层的粘土矿物膨胀而使油层渗透率降低，影响最终采收率和采油速度。人工加药和热洗的工作量大，劳动强度高，并且因人、环境、条件等因素影响无法保证质量。

1 固体防腊器的原理与结构

1.1 产品特点

固体防蜡剂由高分子环氧化合物聚合而成，其可在原油中缓慢溶解，使原来呈卷曲状态的分子舒张开，在低浓度时，形成遍及整个原油体系的网状结构。其分子含有与石蜡分子相同的分子链节，从而使原油中析出的微蜡晶能被吸附在这些网格上，随油流把蜡晶带走，有效阻止或减少了石蜡结晶的聚集、长大、沉积。

1.2 作用机理

井下固体防蜡技术是基于：“微晶蜡可以阻止石蜡结晶”这一原理研制的，它主要是采用多种高分子聚合物及其它助剂聚合而成，由于固体防蜡剂分子中不仅有亲蜡基团，而且含有憎蜡基团，在石蜡结晶过程中，固体防蜡剂可以起到晶核、与原油中的蜡共晶或吸附蜡晶的作用，使原油中的石蜡形成更多的小晶体，阻止蜡晶在油管壁和抽油杆上聚集和长大，其结果是使原油中的石蜡结晶形态改变，晶体变小，结构强度降低，彼此间不易形成网络结构，因而低温流动性也得到了改善，原油的屈服值降低，凝固点也大幅度地降低【2】。

1.3 防蜡器的技术原理

把不同成分的防蜡降凝剂与支撑剂按生产井的管柱结构制成一定形状固体，装在特制管里，采油井作业时，根据不同井况安装在泵上部或泵下部，原油从油层流向井筒时流经固体防蜡块，防蜡剂随油流缓慢地容出并释放，从而达到抑制结蜡，改善原油流动性、降低原油凝固点的目的。一次下入防蜡管，有效期为一年半以上。

1.4 理化指标

防蜡器理化指标见表1。

表1 防蜡器理化指标

1.5 防蜡器结构

目前应用的泵下防蜡管由收集管和防蜡管组成，防蜡管内有滤网和筛管，内装特殊形状的固体防蜡块。井下固体防蜡器安装在泵和筛管之间。

2 工艺特点及使用要求

2.1 适用范围

井下固体防蜡器适用于原油中蜡的分子量较高、凝固点超过40℃的含蜡稀油或高凝点的稠油的油井。

2.2 温度

井下固体防蜡器适用温度：40～50℃。温度太低，蜡晶析出，使产品不能与原油中的蜡共晶，防蜡效果不佳；若温度超过80℃，产品会变软，强度降低，容易卡泵，其溶解速度也会加快，不仅浪费药剂，而且使有效期变短。

综合以上因素考虑，井下固体防蜡器的加入深度最佳在温度为：40～50℃的井段，在这个温度条件下，原油中的蜡处于饱和状态，长链较大分子的蜡在此温度下呈溶解状态，可与防蜡管中的防蜡剂充分混合，使原油中的蜡能在降温过程中与防蜡剂产生共晶而起到防蜡的作用。

2.3 固体防蜡降凝块溶解速度

通过调整配方中的成分、各种成分的比例以及使用温度，控制其在原油中的溶解速度（即有效期的长短）。

2.4 防蜡器下井数量

根据油井的产液量、结蜡程度、含蜡类型和含蜡量决定防蜡器的下井数量，使油品中防蜡降凝剂维持在质量分数为10×10-6以上，保证防蜡降凝效果。下井数量要根据具体情况具体对待。正常产油小于3 t，单井安装1根（4 m，20 kg)；正常产油3～5 t，单井安装2根（8 m，40 kg）。安装固体防蜡器的基本情况见表2、表3、表4。