油井清防蜡技术浅谈

史克成

摘要：油井清防蜡技术总体可以分为物理法和化学法两大类，主要包括机械清蜡、热力清防蜡、表面能防蜡、磁防蜡、声波防蜡、微生物清蜡和化学清防蜡等方法，在现场生产实践中，清防蜡措施往往不是单一的，而是复合的。

关键词：清蜡技术;防蜡;微生物清蜡;

一、机械清蜡技术

有杆泵抽油井机械清蜡是利用安装在抽油杆上的活动刮蜡器清除油管和抽油杆上的蜡。

（1）尼龙刮蜡器。目前油田通用的是尼龙刮蜡器，尼龙刮蜡器表面亲水不易结蜡，摩擦系数小，强度高，耐冲击，耐磨，耐腐蚀，一般都是铸成型，不须机械加工，制造方便，其高度为65mm。尼龙刮蜡器成圆柱体状，外围有若干螺旋斜槽，斜槽的上下端必须重叠，以保证油管内圆360度都能刮上蜡，斜槽作为油流通道，其流通面积应大于12.17cm²，为44mm抽油泵游动阀座孔面积的3.2倍以上。在抽油过程中，作往复运动的，抽油杆带动刮蜡器做上下移动和转动，从而起到刮蜡作用。尼龙刮蜡器的主要缺点是它不能清除抽油杆接头和限位器上的蜡，所以还要定期辅以其它的清蜡方式，如热载体循环洗井、化学清防蜡等。

（2）自动清蜡器

油田试验应用了自动清蜡器，效果较好。该自动清蜡器主要由步进簧、换向齿、连刀体等部件构成，并配合上换向器和下换向器、安全节成套使用。清蜡器安装在抽油杆上、下换向器之间，可按结蜡井段设计。清蜡原理是：清蜡器主体随抽油杆的上下往复运动，自动运行于上、下换向器之间，安装刀口部位会自动刮除抽油杆和油管壁上的蜡质、胶质、水垢等粘结物。安全节设在下换向器以下泵筒上一根油管间的任一油管上，它采用稀土强磁材料及先进的聚磁技术设计制造，强大的磁场可改善油流的物性，并能阻止钢铁类磁性小物件下落泵中。

二、热力清蜡技术

热力清防蜡方法是利用热能来提高井筒温度，当温度超过析蜡温度时，起防止蜡沉积的作用;当温度超过蜡的熔点时，则起清蜡作用一般常用的方法有热载体循环洗井、电热抽油杆清防蜡、井下自控热电缆清防蜡、热化学清蜡等四种方法。

（1）热载体循环洗井

热载体循环洗井清蜡方法一般釆用熱容量大、与油井配伍性好、经济性好且比较容易得到的载体，如热油、热水（对水敏地层需要加防膨剂）等。用这种方法将热能带入井筒中，提高井筒温度，使其超过蜡的熔点，从而使蜡溶化达到清蜡的目的。一般有两种循环方法：①从油套环形空间注入热载体，反循环洗井，边抽边洗，热载体连同产出的井液通过抽油泵一起从油管排出。

②另一种方法是空心抽油杆热洗清蜡，它是将空心抽油杆下至结蜡深度以下50米，下接实心抽油杆，热载体从空心抽油杆注入，经空心抽油杆底部的洗井阀正循环从抽油杆和油管环形空间返出。

这两种方法各有优缺点：第一种方法，优点是洗井液经过泵排出，可以清除泵内的蜡和杂物，排除深井泵的故障。缺点是热效率低，洗井液用量多，成本高。而且洗井液需要经过深井泵抽出，影响采油时率，如果热洗介质与地层配伍性不好易导致地层污染。后一种方法优点是热效率高，用的洗井液少，成本低，而且洗井液不与油层接触，不存在伤害问题。但这种方法的空心抽油杆洗井特殊接头还不够成熟，故障较多。同时由于洗井液不通过深井泵，所以不能解决深井泵的结蜡问题。

（2）热化学清蜡技术

为清除井底附近油层内部和井筒沉积的蜡，过去曾釆用过化学清蜡方法。它是利用化学反应产生的热能来清除石蜡，例如氢氧化钠、铝、镁与盐酸作用产生大量的热力学能具体在实施热化学清代蜡的操作过程中，需要将两种药液用两台栗车（双液法）按比例从环形空间和另一通道油管或连续油管等按一定配比注入。该反应由于是瞬间完成达到热峰值，因而两台泵车在施工过程中不能有任何失误，否则就容易发生事故，这是热化学清蜡方法的缺点。为此，近年来在反应催化剂方面进行了深入地研究，新开发的各种催化剂可以控制热化学反应开始发生的时间，根据施工的需要选用不同的催化剂，使开始反应的时间从20min至6h内随意进行调整。由于新催化剂系列的开发，进行热化学清蜡施工时也可以只使用一台泵车（单液法），保证了施工的安全。但实践证明，用这种方法产生热能来清蜡很不经济，且效率低。因此。很少单独使用，它常与热酸处理联合使用，以作为油井的一种增产措施。

三、表面能防蜡技术

表面能防蜡主要是在油管表面创造不利于石蜡沉积的条件，如提高表面的光滑度、改善表面的润湿性。

（1）油管内衬油管内衬是在油管内壁衬上一层由Si0₂（74.2%）、Na₂O（14.0%）、CaO（5.3%）、Al₂O₃（4.5%）、B₂O₃等组成的玻璃衬里，此衬里具有亲水憎油、表面光滑防止蜡沉积的作用，特别是油井含水后玻璃衬里先被水润湿，油井析出的蜡不易附着在管壁上，同时内壁表面光滑，使析出的蜡不易黏附，减缓了结蜡速度。

（2）涂料油管

涂料油管是在油管内壁涂一层固化后表面光滑且亲水性强的物质，其防蜡原理也是通过提高管壁的光滑度和改善管壁表面的润湿性（亲水憎油），使蜡不易在管壁表面沉积，从而达到防蜡的目的。早期使用的是普通清漆，但其在应用上黏合强度低，效果差而逐渐被淘汰，目前应用较多的是聚氨基甲酸酯类涂料。

四、声波防蜡技术

防蜡原理：首先是机械作用，由声波发生器产生的声波以较高频率产生剧烈机械振动，振动作用于含蜡原油而产生搅拌、分散、冲击破碎等次级效应，使原油中的胶质、沥青质与蜡晶均匀分布;同时剧烈振动产生的力学效应使流体质点动能增加，产生较大的剪切应力，从而减弱蜡晶间的结合力，导致蜡晶的网状结构破坏，流动性改变，大幅降低原油的流动阻力。其次是空化作用，在声波场中可降低空化阀和空化产生的条件，使空化现象易发生，空化作用常产生局部的高温高压的能量爆发，并对改变流体结构也起到不可忽视的作用。还有声波的热作用，其作用大小与声波振动的频率及振动幅度有关，在频率不高时，这种作用就较弱。声波防蜡技术是一种新型高效低成本的先进技术，防蜡效果好，有效期长。在与化学清蜡剂配合应用时，除具有单纯声波防蜡技术优点外，还可减少加药量，延长加药周期和结蜡周期，防蜡效果明显。

五、结论

目前油井清防蜡技术主要包括机械清蜡、热力清防蜡、表面能防蜡、磁防蜡、声波防蜡、微生物清蜡和化学清防蜡等方法，在现场生产实践中，应根据油井的实际情况选用针对性强的清防蜡措施。

参考文献

[1] 刘遥等.电加热杆清防蜡技术在英东油田的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2013（1）：28-30