伴生气加热装置在永宁区块油井结蜡中应用分析及清蜡技术探讨

＊叶庆伟 高罡罡 曹光黎 周雪 范春高

（延长油田股份有限公司志丹采油厂 陕西 717500）

碳氢化合物是原油的主要组分。故原油在生产过程中有气体析出，溶解力降低导致石蜡析出，结蜡是由石蜡聚集和沉积所造成的，容易造成地层和生产设备堵塞，从而降低原油产量，油井故障、油井停产现象。根据永宁区块油井结蜡情况有针对性地采取清蜡措施，有效解决油井结蜡问题，这对石油开采能力提升有助推作用，也将促进油田可持续发展。

1.油井结蜡机理及危害

原油中石蜡沉积是一非常复杂的问题，一是原油组成多样性，各种组分对石蜡沉淀要进一步研究，二是沉积过程还有许多理论问题。

(1)采油井结蜡机理

原油中的蜡是以分子状态溶解的，我们在原油开采过程中，随着地层复杂情况和采油温度的下降，温度降到石蜡析出点时，石蜡就会结晶，从而被析出。当地层变化导致温度、压力继续降低时，烃类分子很容易达到饱和点就会发生液体到气体的气化现象，蜡的溶解能力降低，石蜡微晶会大量的聚集，形成石蜡颗粒，颗粒逐渐增多，会不断的沉淀聚集在采油井内的管壁和设备，当套管壁、油管壁、泵中结蜡量大的时候，抽油设备正常运行就会受到影响，严重的情况下在地层的油层中间都会形成蜡的沉积，就会影响油的运移通道，影响到油井产量。油层的胶质、泥砂、石蜡、沥青等杂质混合，都是因为油井的结蜡呈黑色半固体和固体状态，生产油井的井筒生产通道变小，那是因为油井结蜡所致，这无疑增加了油流阻力，采油井产然会降低，严重时堵塞井筒造成停产，油井的生产能力就会受到影响。之外，油泵吸进蜡块，那么就会造成油泵堵塞或者漏失，就会出现减产或者不产液的现象。

石蜡溶解度关系式：

式中，Rp-石蜡的溶解度，g/100mL；

TV-溶剂的体积平均沸点，℃；

Tf-溶液温度，℃；

Tm-石蜡的熔点，℃。

温度下降，石蜡在原油中的溶解度降低，当温度达到某一值即析蜡点时，溶液呈过饱和状态，那么就会有固体石蜡析出，相反温度升高，石蜡在油中溶解度增大，就会融入液体中，这样容易从井中举升到地面。

(2)结蜡的危害

地层渗透率低说明本油层原油含蜡量高，二者之间是呈反比例关系，渗透率越低那么原油采出量就会降低，蜡在沉淀过程中，很容易堵塞产油口，降低原油采出效率，影响井的产能。蜡大量聚集到产油通道后，很容易造成抽油杆断脱和卡泵等问题，开采设备的损坏就是结蜡严重，同时就会影响到我们石油开采，无形中开采成本就会增加。

2.油井结蜡的主要影响因素

(1)原油性质

原油融蜡主要靠烃质馏分能，天然气分离速度使得地层压力下降，从而降低原油的熔蜡能力，原油中的石蜡析点升高会出现较为严重的结蜡。

(2)地层温度

结蜡的直接原因就是地层的温度，出现蜡析出现象时地层温度低于石蜡析出温度，反之油井也就不会结蜡。原油生产成分变化，石蜡析出的温度也是会变化的。

(3)原油所含成分

地层的原油中含有沥青质、胶质，析出的石蜡和沥青质胶质有一定关联，因为沥青质是再生聚合物，它不溶于油，有缓解结蜡作用。胶质是与蜡析出温度有关系，胶质含量越高析蜡温度就会越低，当原油温度高于蜡析出温度时就不会出现蜡析出现象。胶质沥青质，当结腊沉积时会增加硬度，那么清蜡难度也会增加。

3.永宁区块结蜡分析

（1）XX采油队长6油井650口，易结蜡油井125口。2019年4月-2020年4月因油井结蜡造成油井检修共计65口，维修作业135井次，合计影响产量125.6t，作业费用110.2万元，因油井结蜡造成产量下降的油井有42口，影响产量88.5t；2020年4月-2021年4月因油井结蜡造成油井检修共计55口，维修作业121井次，合计影响产量130.2t，作业费用105万元。因油井结蜡造成产量下降的油井有33口，影响产量68.8t。

（2）XX采油队长6层油井625口，易结蜡油井145口。2019年4月-2020年4月因油井结蜡进行检修作业共计52口，维修作业120井次，影响产量93.6t，作业费96.5万元，因油井结蜡造成降产油井51口，影响产量91.8t；2020年5月-2021年4月因油井结蜡进行检修作业55口，维修作业132井次，影响产量99.3t，作业费用105.6万元。因油井结蜡造成降产的油井56口，影响产量100.8t。

（3）目前采用热洗和地面刺洗对延长组油井进行清蜡，但热洗周期不规律，地面清蜡后很快油井又开始结蜡，成本居高不下。

（4）油井防蜡措施。防止析出结晶体和抑制结晶聚集这是油井防蜡主旨，防蜡目的是把石蜡沉积破坏，不允许蜡的沉淀和析出。主要的方法是电磁防蜡、微生物、化学药剂、设备涂层等，磁式不用通电，且使用方便、成本较低，石蜡磁场强度大，那说明它拥有的碳数越高，磁场方向和磁场度也越强。

4.项前油井清蜡技术应用

(1)机械清蜡

利用机械刮片对管壁上的蜡进行清理。杆柱进行改造，不仅可以刮蜡还可以扶正管柱，从而降低摩擦，减轻油井生产负荷。

(2)微生物清蜡

这个方法就是放入地层微生物破除原油中长碳机构和原油分子，通过代谢形成活性剂、有机质，能降低原油粘度，这样原油易流动，同时可以化学反应，生成二氧化碳、氢气等气体，在原油流动过程中溶解，从而降低粘度并能清蜡，这是最经济又能提高原油采收率，能有效降低油井因结蜡造成故障。生物法经济成本低，能有效提高油井产量，微生物菌制剂无毒无害无副作用，也不会造成生态环境破坏。

(3)化学药剂清蜡技术

这个定义就是在井内加入化学药剂来清蜡，这样的方法叫化学药剂清蜡技术，我们是往油套环空或者生产管柱内加入化学制剂，主要起防蜡和清蜡作用，这个有解堵、降黏作用。

(4)热力清蜡技术

顾名思义，就是在井内安装热力设备或者通过地面热力设备对流体进行加热到一定温度注入井内，清蜡法就是通过利用热力学能提高油管与油流温度来清除油管壁积蜡的的方法，主要的方法有热化学、蒸汽机、电热器、热液体循环方法，靠热传导办法把热量传导给井筒从而提高原油温度，熔化聚集的含蜡流体。目前这是探索出永宁区块延长组油井成本最低、效果最佳的清蜡方法，不仅对油层和油井井下管柱进行了保护，还解决了油井结蜡的问题。

5.永宁区块结蜡防范措施

（1）油区延长组油井结蜡机理及影响因素。根据井史、高压物性、岩心、油区科研报告、文献、采油作业参数等资料，发现本区块油井结蜡主要是井口到井下300m之内温度过低。

（2）对5口结蜡油井进行定期活性水热洗（锅炉车+活性水）（伴生器制加热装置），录入热洗参数，通过和历史结蜡参数进行对比，分析后热洗效果较好。

（3）对5口带压结蜡油井，安装带压加热装置，将热油通过循环泵泵入井中，定期数据检测，录入热洗参数，通过和历史结蜡参数进行对比，分析出此类方法热洗效果较好，且成本较以往热洗方法低15%。

6.结论及建议

本文介绍了结蜡的一般机理和防清蜡技术，结蜡的影响因素，仔细叙述了油井防蜡办法和清蜡措施，主要阐述了永宁区块结蜡情况，着重介绍伴生器加热装置在结蜡中油井清蜡技术应用及效果，因结蜡造成的损害会降低、油井负荷也会减少、原油产量也会增加，为区块开发提供了技术帮扶。介绍了目前国内清防蜡技术，使用好伴生气（套管气）加热装置清蜡，得出在永宁区块加热清蜡是经济高效的方法结论。建议在今后生产中继续探讨经济可行的技术措施，为油田开发贡献自己的力量。