化学清防蜡技术在南堡陆地油田的研究与应用

2013-04-29张力李斌于爽张娟杨涛裴素安

中国石油和化工标准与质量 2013年7期

张力李斌于爽张娟杨涛裴素安

【摘要】南堡陆地油田多数油井结蜡严重，现主要采用热洗、加药为主的清防蜡方式进行维护；通过对现有化学清防蜡技术进行研究与实验对比，并对效果进行了评价，为化学清防蜡的高效使用提供了依据，同时具有较好的经济效益。

【关键词】南堡陆地油井结蜡化学清防蜡

1 油井结蜡过程

原油中的蜡是指那些碳数比较高的正构烷烃，通常把C16H34～C63H128的正构烷烃称为蜡，纯净的石蜡是略带透明的白色无味晶体。蜡在结晶过程中首先要有一个稳定的晶核存在，它成为蜡分子聚集的生长中心，随着原油温度不断降低，熔点比较高的高碳数蜡会首先结晶析出并形成结晶中心，随后越来越多的蜡分子从原油中沉积出来，沉积的蜡分子的浓度也会越来越大，使蜡晶增长。

2 影响结蜡的因素

影响结蜡的主要因素有原油含蜡、温度、压力、流速、含水率、雜质、结蜡固体表面润湿性及光滑程度等：

（1）含蜡量越高结蜡就会越严重；

（2）温度越低，析出的蜡越多；

（3）压力主要影响着原油中轻质馏分的溶解情况，溶解于油中的轻组分具有溶蜡能力；

（4）流速增加能减少原油在井筒的流动时间，油温下降变慢，使悬浮于油中的蜡晶颗粒来不及聚集沉积就被油流带走，另外由于流速大还会对管壁具有较大的冲刷作用；

（5）原油中的水会在油管壁上形成水膜，使析出的蜡不容易沉积在管壁上，减缓结蜡；

（6）胶质、沥青质是活性物质，可以吸附在蜡晶表面，改变蜡晶的结构，阻止蜡晶长大，同时对蜡晶具有分散作用；

（7）机械杂质成为活性中心，加速结蜡。

3 室内实验研究

（1）油基清蜡剂在不同含水下的防蜡率实验。含水越高，清蜡效果越差，当含水高于30%，防蜡率呈加速下降的趋势；随着加药浓度的增加，防蜡率也随之增大。

（2）不同浓度的油基清蜡剂防蜡率实验。浓度越大，清蜡效果越好，一般浓度在200-600ppm范围内，即能满足清蜡要求。

（3）油基清蜡剂溶蜡速率实验。多数油井的溶蜡速率≥1.26×10-2，符合标准，能够满足溶蜡要求；少部分油井未达到标准值，只能部分溶解，主要与油品性质有关。

（4）油基清蜡剂的降凝实验。现有油基清蜡剂具有一定降凝功效，但降凝效果不明显。

4 化学清防蜡技术研究

4.1 油基清蜡剂

清蜡剂的主要组份为有机溶剂、互溶剂、表面活性剂等。其清蜡原理是有机溶剂具有溶蜡能力；表面活性剂起到渗透、解离保护作用，能提高溶解速度，促进蜡层脱落；聚合物能够使脱落的蜡晶稳定分散于原油中，降低原油的凝点和孰度，防止蜡卡事放发生。优点：单次清蜡效果明显；单次作业费用少；施工方便。缺点：有毒、易燃、易爆，施工不安全；液量少，结蜡严重的油井不合适；容易造成蜡脱；

4.2 固体防蜡块

技术原理：该工具利用微晶蜡可以阻止石蜡结晶的原理，将与微晶蜡结构相似而分子量较大的高分子聚合物作为高分子量石蜡阻聚剂，在石蜡结晶过程中，可以起到晶核、共晶或吸附作用，使原油中的石蜡形成更多的小晶体，改变蜡晶微粒在网络中分散状态，延缓蜡晶聚结、沉积，起到防蜡、降粘的作用。适用条件：

（1）温度：30-70℃，最佳温度65℃；

（2）含蜡稀油、高凝点常规稠油，但原油中蜡的分子量较高，凝固点超过40℃的油井慎用。

优点：实现连续定量加药，不污染地层；缺点：受温度影响大，温度在70℃以下，有效期较长，高温井有效期短。