油井清防蜡探讨

2013-08-15刘伟中国石油辽河油田公司金马油田开发公司辽宁盘锦124010

化工管理 2013年8期

刘伟(中国石油辽河油田公司金马油田开发公司辽宁盘锦124010)

原油在生产过程中石蜡析出是较为常见的现象，结蜡量和结蜡位置与原油中含蜡量、含水量、地层的压力、温度、井深和油流速等有关，当其中一种或几种因素变化时，石蜡就可以从原油中分离出来，沉积在井下油管柱上或抽油杆上，导致油流阻力增大，甚至堵塞油流通道，严重影响油井产能或被迫关井。因此在采油过程中，采用合适的措施进行清蜡、防蜡是十分重要的。

在石油化工中，石蜡主要是C15－C70的直链烷烃，其中有部分胶脂、沥青、和机械杂质，石蜡溶点为49-60℃。根据原油中含蜡量的多少，分为中低含蜡原油（含蜡量＜10%），高含蜡原油（含蜡量＞10%）。一般结蜡过程分为蜡晶析出、长大和沉积三个阶段。清蜡和防蜡方法就是通过各种手段将结蜡过程控制在任何一个阶段的技术措施。

黄沙坨油田主要以热洗清蜡和化学清防蜡延长油井免修期。

1 热力清蜡方法

热力清蜡法是通过加热手法使已结积的蜡受热软化、熔化，最后随油流出来，达到清蜡目的。其中包括热油洗井、热水洗井和各种电加热清蜡方法。

热油洗井是应用最为广泛的一种清蜡方法，操作工艺简单，见效快，成本低，其缺点为造成不同程度的地层蜡堵。热油洗井，一般是按照井筒容积，设计洗井原油量。用熔蜡车直接将原油加热到65－149℃，然后用泵打入油管或油套环空。直接打入油管，因蜡沉入井底或被推入油层，会造成严重的地层蜡堵，所以比较常用的是环空注热油洗井。

2 机械清蜡方法

机械清蜡法是利用地面绞车（手摇绞车或电动绞车），通过绕在绞车滚筒上的钢丝绳绕过滑轮，系好清蜡工具（刮蜡片或麻花钻头，铅锤或加重杆），经防喷管下到油管中，在结蜡部位上下移动，以机械刮削方式清除油管、抽油杆及输油管线中沉积的蜡质。工艺主要为：刮蜡片、柱塞提升、抽油杆刮蜡器和清管器等。

机械清蜡的缺点为清除的积蜡易落入井底，堵塞孔眼和近井地层，对设备的磨损严重。现大多被热油洗井或化学方法取代。

3 化学清蜡方法

3.1 表面活性剂型防蜡剂

这类防蜡剂分油溶性和水溶性两种。油溶性活性剂是通过在蜡晶表面的吸附，使之变成极性表面，从而避免非极性蜡的进一步析出。水溶性活性型是通过在结蜡表面，如油管、抽油杆等设备表面的吸附，使之水湿，阻止蜡在上面沉积。另外水溶性活性剂还可使含蜡油乳化，起到防蜡作用。

3.2 高分子型防蜡剂

这类防蜡剂实际上就是通过改变蜡晶结构而达到防蜡目的的。这类高分子防蜡剂是具有石蜡链节的支链型分了聚合物。所以应用时将其溶于油中连续注入或挤入油管，与含苞欲放蜡原油混合，便会在很低浓度的情况下形成遍布整个磁油的网络结构。蜡在其上析出，但彼此分开、其结构空散、疏松、随油流产出，从而减少了井中的结蜡。另外这种防蜡剂还可降低原油倾点和粘度，改善原油的流变性。

3.3 稠环芳烃型防蜡剂

这类防蜡剂量是由两个或多个苯环分别共用两个相邻碳原子而成的芳香烃，如萘、菲、蒽、苊、萘并萘、芘、苯并苊及其衍生物组成。它们与原油中的胶质、沥青相互配合起到防蜡作用。作用机理之一是石蜡晶核析出以前使沥青质作用为晶核大量析出，使蜡晶以分散状态悬浮在油流中被产出，二是参与组成晶核，即胶质沥青吸附在晶体表面，特别是吸附在晶体的棱线和顶点，使晶核扭曲变形，从而阻碍蜡晶的生长，起到防蜡作用。

4 化学清防蜡技术的发展趋势

一次措施解决多种与蜡相关的问题是目前化学清防蜡技术的发展方向，即用一种化学剂达到有效清蜡的目的，同时又能起到破乳，甚至进一步防蜡作用、延长检泵周期。目前，高效、多功能、低成本的水基乳液型清蜡剂是清蜡剂量的研究和发展方向。这种清蜡剂量是油基、水基溶剂与具有综合效能有多种表面活性剂量复配，并改变乳化方式，在减小表面活性剂用量的同时，提高乳液的稳定、润湿、渗透、分散等性能。它集润湿、渗透、分散、溶解于一身，具有高效清蜡作用，同时也兼有防蜡功能。

如由烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、聚乙二醇乙醚二特丁基苯酚配成的药剂，一次处理即可达到有效清蜡、破乳（原油高含水期开采易开成油包水型乳状液）和进一步防蜡的目的。

防患于未然是最佳措施。防蜡剂量的研究主要向蜡晶改进的方向发展，即向高分子型防蜡剂方向发展，因为这类防蜡剂易针对具体的油井蜡的极性、非极性链的比例，设计出适合具体含蜡原油的高分子防蜡剂。并且高分子防蜡剂是固体、而且作用浓度低，使用方便，水力压裂时还可随支撑剂置入地层，或以蜡棒的形式置于井底，起到长效防蜡作用。这类防蜡剂是聚乙烯与其它各种抑制剂的结合物，目前，在国外应用十分广泛。