影响油井结蜡的相关因素及其防蜡技术分析
2020-05-25许文忠唐彬王建春张涛
许文忠 唐彬 王建春 张涛
摘 要 油田生产中随着油流温度下降,油流中石蜡结晶析出,导致油井结蜡,油井结蜡增加油流的阻力,易引发油井生产事故。我国油井结蜡现象普遍,是困扰油田生产的难题,清防蜡工作是采油工程管理中的重要内容,清防蜡手段向多样化方向发展,如何选择适合的清防蜡技术,是采购工程师不断研究的内容。大多数情况下不能直接应用现成模式,科学有效的适合油藏特点的清防蜡方式需要对技术进行组合创新。本文对油井结蜡问题进行分析,综合阐述影响油井结蜡的相关因素,提出油井结蜡清防措施。
关键词 油井结蜡;清防蜡技术;相关因素
中国含蜡原油丰富,我国出口原油90%为蜡质原油,原油开采中溶解石蜡随着温度降低析出,抽油泵设备造成油井结蜡。结蜡问题普遍存在于世界石油生产网区域,有18个国家不同油田有结蜡问题发生在原油生产中。油管壁结蜡增大对地层回压,油管结蜡使抽油机负荷加大,出现停井时间过长不动泵等现象,为保证油田正常生产,选择理想的清防蜡工艺技术非常重要。油井结蜡使油流阻力增大,影响抽油设备工作,提高油井产量,确保较高的最终采收率,清防蜡工艺技术是油井生产的重要技术措施。
1 油井结蜡相关因素分析
蜡在油层条件下以溶解状态存在,开采中含蜡原油沿油管上升,轻质组分不断逸出,原油中的蜡以晶体形式析出,与原油中的胶质等结合聚集,沉积在油管壁等物体表面,形成蜡晶所需能量角度观察,在油中杂质处形成,先在表面粗糙处沉积。不同油田原油性质差异较大,必须研究油田结蜡规律,我国油田油井结蜡规律呈现出原油含蜡量高结蜡现象严重,油田相同温度稀油结蜡严重[1]。
制定清防蜡工艺措施,需了解蜡沉积影响因素,通过对油井蜡沉积现场观察,影响油田蜡沉积因素可分为内外因。原有组成是影响油井结蜡内因,原油含蜡量多,结蜡严重。影响油井结蜡沉积外因有多方面,主要包括原油性质因素,温度因素溶解气因素等。原油中含轻质馏分多,析蜡温度低,保持溶解蜡量多。压力下将至泡点压力下,降低原油溶蜡能力,结蜡严重。同温度下轻质油对蜡溶解力大,同种油中蜡的溶解度随温度升高。温度保持在析蜡临界温度上不会析出,压力降至泡点下天然气分离,由于压力降低要吸收热量,促使油井结蜡。
压力高于饱和压力,蜡初始结晶温度降低,压力低于饱和压力,蜡初始结晶温度升高,压力降低到饱和压力后,溶解气分离降低对蜡的溶解力,导致蜡结晶析出。原油中含有胶质,影响蜡的结晶温度,胶质是表活性物质,吸附在蜡晶表面阻止蜡晶长大,沥青成极小的颗粒分散在油中,胶质沥青质存在,沉积蜡强度增大促进结蜡。胶质对结蜡影响是矛盾的,实际结蜡中需分析主要矛盾。晶核促使结晶加快,垢晶及机械杂质为石蜡结晶核心,随着含水上升,在油管壁分层连续水膜,实验表明含税增高到70%以上,产生水包油乳化物阻止蜡晶聚集。
2 油井结蜡的清防措施
油田开采中油井结蜡严重影响正常生产,油管壁结蜡增大对地层回压,有关结蜡增大抽油机载荷,地层内部结蜡降低油渗透率。随着石油工业发展,油田清防蜡工艺技术日趋完善,需了解原油在井筒流动中影响蜡沉积因素,结合不同地区油井实际情况采取适合的清防蜡措施。目前国内外应用普遍的工艺技术包括热洗清防蜡、机械清蜡等措施。需选择油井清防蜡技术措施,提高油井清防蜡效果,满足油田生产效果。
2.1 油井防蜡技术措施
预防油井发生结蜡现象,解决结蜡技术难点问题,选用内部光滑的管柱系统,降低油井结蜡概率。增加井筒管柱光滑度,通过向井筒内注入化学防蜡剂,达到最佳防蜡效果[2]。
防蜡主流技术措施是涂层防蜡防腐油管,钛纳米高分子合金由齐聚物与其他聚合物改性高分子合金,纳米有机钛环氧集体聚合物适合油气田井管防腐。聚合物保留了醚酮基,耐高温高压,耐化学介质腐蚀,用氨基树脂作固化剂,制备热固性防腐涂料。用于油气田井管土层防腐保护。涂层具有耐水,流动阻力小等特性,使蜡,聚合物不能黏附表面,纳米土层排斥蜡垢,具有很好的防结蜡功能。
微生物防蜡技术分解氧化有机物,利用高温高压环境条件,抑制石蜡结晶达到防蜡效果。微生物获取容易,防蜡技术资金投入较少。能实现微生物驱油效果,达到油井增产目的。不断研究开发新型油井防蜡技术措施,避免生产中温度下降析蜡点数据。
2.2 油井清蜡技术措施
油田出现结蜡现象需采取最佳清蜡技术措施,恢复井筒正常运行状态,油井清蜡技术以热力清蜡,化学清蜡为主,选择适宜的清蜡技术措施清除结蜡现象,油井清蜡技术措施选择设计合理的清蜡参数,录取油田生产运行参数,通过清蜡生产运行参数分析确定清蜡效果。
如未解决清蜡问题,需采取再次清蜡方式,提高油井生产能力。热力清蜡技术选用结合油井结蜡规律,通过转油站热洗泵高压作用,将高温洗井水注入井筒,采取反洗井方式,经热载体循环提高井筒管柱温度,使石蜡熔化随油流开采到地面。设计最佳热力清蜡参数,保证热洗温度达到热力清蜡标准,合理控制洗井水压力,通过清洗排除井筒结蜡现象。
机械清蜡技术应用于电动潜油离心泵井筒清蜡,热力循环导致井筒电力设备漏电,选择合适的刮蜡片设备,通过刮蜡片机械刮削将沉积的石蜡刮掉,化学清蜡技术结合油井结蜡状况,选择有效的化学清蜡剂清理井筒结蜡现象,对清蜡剂化学性能分析,选择高性价比的化学药剂满足油田生产的防蜡要求。对化学清蜡剂进行实验,通过化学药剂抑制蜡晶析出,避免石蜡结晶增加油流阻力。
3 结束语
清防蠟是油井生产管理中的重要课题,由于原油物性,不同区块油井不同开采时期,油井结蜡状况不同,油井清防蜡工艺不断调整。目前油井清防蜡工艺技术较多,为克服清防蜡工艺存在的不足,应根据地层特点及结蜡程度,对比技术有确定啊,制定合理的清防蜡实施方案,更准确的指导生产工作,达到解决油井结蜡的目的。通过对油井结蜡问题研究,采取最佳的预防措施防止油井结蜡现象,油井出现结蜡情况选用相应的清蜡技术措施,恢复油井正常生产,研究应用油井清防蜡新工艺技术,降低油井结蜡概率,解决油井结蜡技术难题,促进石油工业不断发展。
参考文献
[1] 李恭元.油井清蜡方式探讨[J].化工管理,2019,(27):211-212.
[2] 郭海滨.油井清蜡防蜡技术及新型技术应用[J].石化技术,2019,26 (7):256-257.