一种可用于海上油田的石油防蜡技术

王颖(辽河油田钻采工艺研究院仪表所，辽宁 盘锦 124010)

一种可用于海上油田的石油防蜡技术

王颖(辽河油田钻采工艺研究院仪表所，辽宁 盘锦 124010)

由于传统的防蜡、清蜡技术，在海上油井开采的应用中存在一定的局限性。根据海上油井采油的特殊条件，研制了一种适合于海上油井的Enercat防蜡技术，能有效地控制和清除油井中石蜡的产生，安装后无需后续维护。

海上油田；防蜡 ；Enercat技术

油井投产后，产出液在举升过程中，随着温度的逐渐降低，原油开始析蜡，并在生产过程中石蜡沉淀变得越来越明显，直至井筒严重结蜡，影响油井的正常生产。解决这个问题的传统办法有：一是注射热油进入油井钻孔来溶化石蜡沉淀；二是每天/或定期注入化学药品。而这些传统的防蜡、清蜡技术，在海上油井开采的应用中则存在更大的局限性。海上油井生产要求长期不动管柱，最大程度地减少维护作业，增加产油量。根据海上油井采油的特殊条件，研制一种适合于海上油井的防蜡技术是十分必要和迫切的。

1 结蜡分析和Enercat原理

石油原油含有4个组份，即石油成分、树脂、沥青和前沥青烯。原油的化学和物理特性在很大程度上取决于每个组分的相对含量和特性。如图1所示，在内核外面是碳氢链，它是按向外辐射的方向排列的。在每一个碳氢链末端的外边，负电荷与水分子键合。有时，这些键合的负电荷有氧、硫和氮等。由于电子感应力，在固定不变的碳氢链之间，有着许多自由的碳氢链被阻挡在之间。胶束的中心可能是金属，粘土或者水。基本特点是分子极性基团都集中朝向胶束体的中心。这经常被称名为“油在外、水在内”，或“水在油中”的乳化液。当压力和温度足够高时，胶束体处于稳定液相。随着压力和温度的下降，内部的水就变得不稳定，胶束体膨胀，碳氢链的空隙增加，电子感应力变小，从而使自由碳氢链释放出来。接着，所有的自由碳氢链将依次连在一起，增加链长，从而使石蜡和水将从“油-水”乳化液中释放出来，石蜡此时就会在温度降低的情况下固化和沉积。

图1 石油分子电荷分布

图2 经Enercat技术后石油分子电荷分布

Enercat组份主要由钯、铹、铂、白金等贵重金属和高性能石英晶体组成，这些贵金属和石英晶体被封装在熔铝里模件里。由石英晶体产生永恒的微能量。这个微弱持久的能量能使键合的水分子和胶束结构变得比原先状态更加稳定，并在经受温度和压力的下降时，仍保持原稳定的液相状态。Enercat微弱的振动能量能使6到24个水分子在一个大于7.8g力的作用下键合形成一个延长了的冰晶。这个冰晶即使在沸腾的水中也能存在而不会消失。这个冰晶在两端载有正、负电荷。这样，无机粒子将附着于冰晶，而不再附着于管道内壁。在每个冰晶上，无机粒子将形成一个针状晶体。在显微镜下观察，它们看起来象细小的、针状的鳞片。这些针状晶体没有足够的能力键合到管道内表面。高的流速和高的压力不会减少冰晶的形成，而只有由Enercat产生的振动才能打破冰晶的键合。试验表明，经过Enercat，石油的状况在地面和地下是完全接近的，石油和水的胶状结构将保持稳定；随着它们向上流经井眼甚至地面管线，造成沉积的成分都不会从流体中释放出来。

2 Enercat管具

Enercat管具配置J55管道和EUE8圆螺纹连接方式。定制完成的Enercat关具基本几何尺寸和参数如表1：

表1 Enercat管具参数

3 现场试验

由于对海上油井的生产有更高的安全、环保方面要求，不允许对海上油井进行现场试验。因此选择了与海上油藏情况非常相似的海南3块的海12-3井进行现场试验。通过对海南三块25-17井数据的评定和分析，我们确认该井是适合应用Enercat技术，样井基本数据如下：

当前产量：油-4m3/天；水-14m3/天；生产系统：杆泵；

射孔井段深度:2563.6 to 2705.8米；生产套管尺寸：177.8mm；

油管：73mm；流体性质：中等比重原油，石蜡15.28%，沥青7.24%。

对上述该井数据的研究评价后，串联形式安装2个73mm长的Enercat管具作为泵底部的尾部接头，安装时请确保在Enercat管具和泵之间有一个至少10米的标准短尺管。注意：泵筒不要直接进入Enercat管具，否则会限制管具的效果。将Enercat工具下入海12-3井内进行现场试验，截至目前已有六个多月，试验前后进行了现场效果跟踪。从试验前后的数据分析可知，安装新型石油防蜡Enercat工具前：该井平均每天加药9.6Kg，一周洗井4次，平均上下行电流为52/50A；安装防蜡器Enercat工具进行试验后：现场停止加药和洗井，该井的上下行电流为53/49A与试验前基本保持一致，油井仍保持正常生产，说明试验的Enercat管具防蜡器有较好的降凝防蜡效果。

4 结语

Enercat技术完全可推广到海上油井的防蜡应用。也可用于任何有沉积问题的油井，如双层完井、定向井、水平井、水源井和注水井等。除了电动潜入泵，Enercat工具可工作于任何自喷井或抽油系统。每个应用均根据管道系统尺寸、流量和流体性质而设计定制。另外，Enercat既可安装在泵的吸入端下部或泵的出口上部，也可以作为油管柱的尾部节头。安装极为简单，同时，Enercat管具不需要外部动力源、维护和服务，值得广泛推广。

[1]张怀文,周江等.国外油井清防蜡工艺最新进展.新疆石油科技，2003(3)：13.

[2]王仲广.清防蜡工艺技术浅谈.精细与专用化学品，2011 (11)：19.

王颖（1983-），女，毕业于中国石油大学（华东）无线电物理专业，目前为工程师，现在辽河油田公司钻采工艺研究院仪器仪表所检定中心从事仪器检定工作。