油井清防蜡专利分析

廖娜+宋浩

摘 要：油井清防蜡方法主要包括机械清蜡、磁防蜡、热力清防蜡、化学清防蜡、微生物清防蜡、以及油管内衬和涂层防蜡等。文章给对油井清防蜡领域的国内外专利进行统计分析，通过对年申请量、核心专利、重要申请人等方面的分析，反映了油井清防蜡领域的技术状况和发展趋势，为国内相关企业和科研机构在油井清防蜡领域的产品与技术研发方面的专利申请、保护、利用以及管理方面提供一定参考。

关键词：清蜡；防蜡；专利分析

中图分类号：TE355 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）01-0014-03

Abstract： The methods of oil well wax cleaning and prevention include mechanical wax cleaning， magnetic wax control， thermal wax cleaning， chemical wax cleaning， microbial wax cleaning， and tubing lining and coating wax prevention， and so on. This paper makes a statistical analysis of the domestic and foreign patents in the field of oil well wax cleaning and prevention. Through the analysis of the annual application volume， the core patent and the important applicants， it reflects the technical situation and development trend in the field of oil well wax cleaning and prevention. It provides some reference for domestic related enterprises and scientific research institutions in patent application， protection， utilization and management of product and technology research and development in the field of oil well wax cleaning and prevention.

Keywords： wax cleaning； wax control； patent analysis

1 概述

石油為多组分烃类物质组成的混合物，不同种类的烃其熔点、凝固点等有很大差异，因此，油气开采过程中，油气混合物从地下到地面的过程中，由于温度、压力等的变化，石油中碳原子数为16-64的烷烃可能会凝固析出成石蜡。

油藏条件下，石蜡一般溶解在原油中，随着采出过程中温度、压力等的降低以及石油中溶解气的析出，石蜡逐渐从石油中结晶析出、聚集长大并沉积在井壁等固体表面上，从而导致油井结蜡。巴西、科威特、沙特、俄罗斯、墨西哥等国家的油田都存在结蜡问题。中国的大庆、胜利、华北、南阳和中原等油田的原油中也富含蜡。

油井结蜡对油气开采具有很大危害，一方面，石蜡沉积使井筒过流断面变小，增加油气流动阻力，导致油井产量降低，严重时还会堵塞油管造成油井停产，另一方面油井中结蜡也会影响油井中抽油设备的正常工作。因此，在开采含蜡原油时需要解决油井结蜡问题。

油井清防蜡方法主要包括机械清蜡、磁防蜡、热力清防蜡、化学清防蜡、微生物清防蜡、以及油管内衬和涂层防蜡[1-5]。

机械清蜡：用专门的工具（刮蜡片、清蜡梭、通井规等）刮除油井中管壁或抽油杆等抽油设备表面上的蜡，在本文中，机械清蜡也包括利用声波、超声波等机械波或振动方式来清除结蜡。

热力清防蜡：利用热力学能量提高油井井筒中流体和沉积表面的温度，熔化沉积于井筒中的蜡，减少蜡沉积。热力清蜡可以分为热流体循环清防蜡（热水、热油、热气、蒸汽等）、电热清防蜡（热电缆、电加热抽油杆等）、热化学清防蜡（化学反应热）、以及其他热源热力清防蜡（磁热、电磁加热、微波加热等）。

磁防蜡：将磁性材料随管柱等入井，在磁场作用下，削弱或克服原油中石蜡分子之间、石蜡分子与流体分子之间的作用力，从而抑制石蜡晶体聚集长大；此外，经过磁场作用，井筒中沉积的结蜡的蜡质变软，利于后续清除。

化学清防蜡：向井筒中加入液体清防蜡剂，或在井中抽油管柱等上安装装有固体化学清防蜡剂的装置，通过清防蜡剂实现清防蜡。清防蜡剂主要包括活性剂型和高分子型两大类。

微生物清防蜡：针对原油含蜡的特点和结蜡机理，筛

选合适的菌种注入井筒，利用微生物生长及其代谢产物的作用，防止石蜡结晶，防止或缓解井筒结蜡。

油管内衬和涂层防蜡：通过在油管内下入具有光滑表面的内衬或在油管内壁上涂敷具有防止石蜡沉积的涂料，以改变油管内壁的光滑程度使油管内壁光滑或改变油管内壁的润湿性使油管内壁更亲水，从而减少石蜡沉积。

2 分析方法

本文针对石油开发中油井清防蜡领域的专利进行研究，选择中国专利文摘数据库（CNABS）和德温特世界专利索引数据库（DWPI）作为数据源，采用国际专利分类等分类体系和关键词相结合的检索方法，通过对公告日或公布日在2017年04月30日之前的发明专利申请和实用新型专利申请进行检索，得到本文所要研究的初步专利数据样本，然后经过去噪、人工筛选、文献标引等后得到最终所要分析的油井清防蜡领域的专利数据样本。endprint

3 分析结果

3.1 申请量年度分布

图1为油井清防蜡领域的专利申请量的全球年度分布和中国年度分布。

从图1上可看出，在全球范围内，油井清防蜡专利年申请量变化总体上可以分为三个阶段：

第一阶段（上世纪70年代初期到80年代后期）为油井清防蜡技术的提出阶段，全球年申请量平稳，年申请量增长幅度不大。

第二阶段（上世纪90年代初期到2005年阶段）平稳增长期，全球年申请量整体呈上升趋势。

第三阶段（2005年后）上升期，全球专利年申请量大幅上升。

从图1上可看出，中国的油井清防蜡领域的专利申请，大致始于1985年，在2000年之前，中国专利年申请量平稳；在2000年后中国专利年申请量迅速增长。而且对比全球年申请量和中国年申请量可知，2000年后，油井清防蜡领域的全球专利年申请中，中国专利申请占绝大多数。从年申请量可看出，近十年来，国内对油井清防蜡技术研究的重视，这与国内大多数油田蜡质含量高相关，而且随着国内油田开采逐步进入中后期，原油生产的天然条件（地层条件、地层能量、原油成分、原油粘度等）越来越不利，原油中蜡质成分对原油生产的影响也越发显著，各油田为了保证产量或提高产量，逐步认识到科学生产的重要性，逐步开始重视油田生产的科学化管理，逐步开始重视和解决各类影响油井产量的生产问题。

3.2 主要申请国

表1列出了油井清防蜡领域的全球专利申请中申请量排名前5的申请国，由表1中数据可知，全球专利申请中，中国的油井清防蜡专利申请最多，且全球专利申请中绝大多数为中国、美国和俄罗斯的专利申请，这与中国、美国、俄罗斯三国为主要石油生产国密切相关。

3.3 核心专利

核心专利一般指相关领域的重要专利。本文主要以专利的被引用频次作为分析指标，兼顾专利的同族数量，进行人工筛选，得到表2所示的油井清防蜡领域的核心专利。专利的被引用频次越高，说明其在本领域中所处的技术地位越重要；专利的同族数量越多，则说明在全球竞争中企业对其越重视。从核心专利的研究中也可反映出，在核心专利的基础上，油井清防蜡领域的技术改进和技术革新在不断地进行。

从表2中可看出，油井清防蜡领域的核心专利主要集中在热力清防蜡技术分支中，从这一点也可以看出，油井清防蜡领域的研究重点集中在热力清防蜡方面，这也在一定程度上反映出了热力清防蜡在油井清防蜡领域中的重要位置，在油井清防蜡领域的众多方法中，热力清防蜡方法的技术发展可能较为成熟、应用可能较为普遍、效果也较为显著。

对油井清防蜡领域的核心专利的研究，可以为今后油井清防蜡领域的研究方向提供一定的指引。在今后的技术研究中，一方面，研究可以继续集中在重点的热力清防蜡方法上，虽然热力清防蜡方法可能已经有了较为成熟的发展，但在核心专利等现有技术的基础上，相关企业和科研机构仍可以从热源、热流体介质、热效应提高、工艺、成本等方面着手，对其作进一步的技术改进；另一方面，在已知油井清防蜡领域的研究重点的基础上，研究可以避开重点的热力清防蜡方法，而着力研究和发展其他清防蜡方法，例如，结合油田实际，对已知的其他清防蜡方法进行适应性技术改进，或针对性地研发新的清防蜡方法。

3.4 重要申请人

表3中列出了油井清防蜡领域的全球专利申请中专利申请量排名前10的申请人的申请量。从表3中可以看出，在油井清防蜡领域中，中国占据了绝对优势，在排名前10 的申请人中占据了4位，且排名前3为均为我国，出现这种情况的主要原因是我国油田蜡质含蜡较高，油井结蜡是保证油井正常生产、提高油井产量中需要重点关注和解决的问题。

4 结束语

本文对油井清防蜡专利技术进行了统计分析，重点对申请量年度分布、核心专利和重要申请人等进行了分析。我国在油井清防蜡领域的专利申請量很大，但掌握的核心专利很少。而国内油田的含蜡量普遍很高，可以预期，在未来的一段时期内，油井结蜡问题仍将是国内油田为保产或提产而不可避开的问题，国内对油井清防蜡相关的技术和产品的需求还将很大，因此，在今后的技术发展中，国内相关企业和科研机构可以根据现有技术，对已知的清防蜡技术作进一步改进或创新，从而研制出更多具有自主知识产权的新技术、新产品，以满足国内市场需求，提高国际竞争力。

参考文献：

[1]张琪.采油工程原理与设计[M].山东：中国石油大学出版社，2003.

[2]杨全安，等.油田实用清防蜡与清防垢技术[M].北京：石油工业出版社，2014.

[3]肖进军.油井结蜡及清防蜡技术探讨[J].化学工程与装备，2010（7）：65-66.

[4]刘爱华，等.油田清防蜡技术发展现状[J].石油化工腐蚀与防护，2009，26（1）：1-3.

[5]张卫明.采油工程中油井的防蜡与清蜡方法[J].能源与节能，2013（3）：15-16，39.endprint