油井清防蜡技术及其应用分析

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一 收稿 期 作 者简介 轰 革 平
一 一
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男 副 教 授 硕 士 主 要 从 事 石 油 工 程 教 学 与研 究
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内 蒙古 石 油 化 工
碳 氢 化合 物 胶质和 沥青质 微生 物 在代谢过程 中产 生 的 表面 活性剂 和 生物乳化剂 还 能改善油 层 的润 湿 性 提 高 油 藏渗 透率 增 加油 井产 量 但微 生 物 技 术 不 具 有 广谱适 应性 且注 水 的 影 响 也 是 不 容 忽 视 的 超声波常应用 于清洗 交 替变化 的声压使液体 受 到 压缩 和 拉伸 如 果拉 伸 的 力 超 过 液体 的 抗张 强 度 液体 出 现 空化现象 存在 主要 问题在于 功率大 小 以 及 处 理 时效 影 响 到 有 效 作 用 距 离 空 化声磁 藕 合 防蜡 技术 在设 计 上采用 了超 声 和 磁场 两 种 物 理方 式 联合作 用 力 图 获得 祸 合倍增 效 果 井 液流过 产 生 空化效应 超 声波场 作用 于井液 而 高强 磁 场 作 用 也 起到 抑 制 蜡 晶 聚 积 作 用 在 声 热 磁多 重 作用 下 一定程度 上 抑制 了 蜡 晶 析 出 聚 集和 沉积 该 技术 同 样 受到 井液性 质 和 环 境状况 的 影 响 有效距离 有 限 技术 应 用效果分析 陕 北 油 田 开 发过 程 中 多个 区 块 存 在 油 井 结 蜡 目前 采 取 了 物 理 化 学 清 防蜡 为 主 温 控 短 路 热 洗 为 辅 的 清 防蜡措施 化 学 清 防 蜡 技 术 应 用 中 关键 是 筛 选 化 学 剂 确 定 加 量 通常 以 实 验 室评 价 作 为 依据 主要 评价指 标 有 清 防蜡 剂 的 溶蜡速 度 溶蜡 量 等 不 容 忽 视的 是 井 液性质变化 加 药方式对 于 作用 效 果 将 产生 重 大 影 响 所 以 需 要 针 对 不 同 区 块 不 同 生 产 阶段 及 时 调 整 从现场 应用 看 分散型 防蜡剂 是最 为常用 的 也 是效果较 为 明 显 的 剂 型 通常 能 明 显 延长 检 泵 周 期 热 洗 无 疑是 最 为 直 接 有 效 的 方 式 传 统 的 全 井 反循环热洗 因 为高耗 能 施工时 间长 可能带来储层 污染 被 短路 热 洗 所取代 温控短 路热 洗 高 温热媒使 封隔器膨胀 油 管 短路循环孔开 启 热 洗 完成 后 复 位 是一种高效 热 洗 井方式 现 场 应用 效 果较好 主 要 问 题 是 施工 复 杂 影 响 生 产 时 效 空 化声 磁 祸 合 防蜡技 术 机理 明 确 但高频 振 动 衰 减快 有效 作 用 距离 短 而 强 磁 防 蜡 技 术 仅 在 个 别 井 显 效 目前 机 理 上 也 不是 很 明 晰 应用 受 限 通 过 大 量现 场 应 用 从 整 体 上 看 单 一 技 术 难 以 获 得满 意 的 效果 为此 陕 北 油 田 结 蜡油 井采 用 了 多 种方式 的 联合 应用 其 中 空 化 声磁藕 合 防 蜡 器 与 加 化 学 剂 方式 相 结 合 对 于 严重 结 蜡 井 取 得 了 较 好效 果 目前 工 艺 为 传 统 化 学 防蜡 基 础 上 加 装 井 下 空 化 声 磁 藕 合 防蜡 器 口 井统计 数据表 明 相 比 同 剂 型加药量约 于单纯化 学 防 蜡 产液 量平均 增加 最高增 加
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年第 一 期
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产油 平均 增 加 最高增 加 写 措施后 平均 含 水 联合 措 施 前平 均 含 水 以 上 没有出现 写 检泵周 期延长 达到 之前 检 泵 蜡 堵 油 管 现 象 上 部 管 柱 结 蜡 厚 度 一 而相 应动液面没有 明 显变化 抽 油 机载荷 明 〔 〕 显下 降 从数据分析 看效果显 著 主要 原 因 是相 比传统 井 口 加药 加 装 空 化声 磁藕合装 置后 药剂 在 空 化 作 用 下 在 井 液 中得 到 充 分 分 散 加 之 较 高 含 水 致 磁 效 应 明 显 所 能 获得 较 好效 果 其 中超 声 空 化 作 用 强 化 化学 剂 效果起 到 了 主 导 作用 利 用 井 口 伴生 气 加热 井 液 循环 热洗 井也不 失 为 一 种 可行 的 方 法 在 陕 北 有 伴 生 气 井 区 已 经 热 洗 百 余 井次 从 热 洗后 抽 油 机 载 荷 曲 线 可 以 看 出 热 洗 后 一 段 时 间 内 载 荷 保持 相 对 平 稳 热 洗 周 期 天左右 就 能 较 好解 决 生 产 实 际 问 题 从 以 上 分析结 果看 出 油 井清 防蜡 需要 根据井 况 采 取 针对性 措 施 才 能 获得 较好效 果 防蜡 上 超 声 空化结合添加化学 剂 具有较好效果 清蜡上 短 路 热 洗是相 对经 济 可行 的措施 结论与 认识 影 响 油 井结 蜡 的 主要 因 素 为 原油性质 和 含 蜡 量 压力 变 化 导 致 的 溶 解 气析 出 对结蜡 有重 大 影 响 一般原油 中 的水 和 机 械 杂 质 对 结 蜡 影 响 不大 但 含 水量增 大到 一定程度 能减缓结 蜡 热 洗 是最 为 直接 有 效 的 清 蜡手段 短 路 清 洗 是 值得 推 广 的 高 效 常 规 手 段 化 学 防蜡是一 种 有效 手 段 但 需 要 针对 生 产 过 程井液变化 加 强 研 究 提高适 应性 声 场 磁场 防蜡具有 一 定 作 用 但单独 应用 效果 一般 微 生 物 清 防蜡 技 术应用 重 点 应该放 在 应用 微 生 物 改造 储层 通 过 优 选 菌 种 和 施 工 工 艺 达到 提 高 油 品 品 质 和 增 产 目的 应用 声场 磁场 搁合化 学 方法是一项具有前景 的 技 术 研 究 与 突 破 的 重 点 应该 放 在 合 理 的 磁 路 设 计和 提高场 强 大 功 率超 声 空 化强 化 化 学 药剂 的 分 散 增 加 低频脉 冲 抑 制 蜡 晶 在 油 管 壁 的 附着 〔 考文献 〕 参 〔 〕 邓 理 周 物 理 法 防 蜡 防 垢 降粘 增 油 器 的研 究 与 应用 石 油机械 湖 北 荆州 〕 苏德 胜 等 新 型 油 井 热 洗 清 蜡 防 污 染 洗 井 器 的 研 制 小 型 油 气 藏 江 苏扬 州 〔 〕 郭鹏 等 新 型 防 蜡 降瀚 增 油 器 节 能技 术 北 京 石 油和化 工节能
摘
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清 防 蜡 工 艺的 有机 组合 应 用 解 决 油 田 的 清 防 蜡 问题 的 可 行性 关 键词 油 井 清 防 蜡 适 应 性 评 价
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前言
鄂 尔 多 斯 盆地 南 缘 主 采 油 层 为 延 长 组 具 有 油 层 原 油 含蜡 量 高 粘 度 高 凝 固 点 高 油 井 产 量 低 结 蜡 严重 的特 点 结 蜡严重 油 井 占 开 井 数 的 近 写 其 中尤 以 五 区 低 含 水 油 井 结 蜡 严 重 个 别 高 含 水 井 也 的 油 井油 存 在 结 蜡 严重 现 象 中 低 温 油 井 中 有 月 结蜡 厚度 达到 一 管 三个 一般 含 水 左 油 管 严重 结 蜡 个 别 井 有 近 右油 井上部 根 油管被蜡堵实 油 管 抽油 杆和 抽油 泵 结蜡使得抽 油 机载荷增 加 泵效 降 低 产量 下 降 生 产 率 降低 甚 至 直接堵死油 管 造成 油 井 停 产 由于 严重 结蜡 而 引起 的 油 井上 修 在 维 护 性 作 业 中 占有较大 比 例 修 井费 用 增 高 同 时 抽 油 杆结 蜡 造成 油 杆长期 超 负荷运行 还影 响 到 抽 油杆 的 有效 使用 寿命 结蜡机理及其 影响 因 素 从井底到 井 口 油管 中井液 举升过 程 中 温度 逐 步 降低 同 时压力 降低 导致原油 中溶解气析出 膨 胀 井液温度进一步 降低 溶解于 原油 的 固相 烃类 一 析 出 形 成石蜡 附着于 油管和 抽 油 杆 结 蜡 过 程包 括蜡 晶析 出 形 成 晶 核 结 晶 长 大 和 沉积 阶段 不 同 油 田 油 层 以 及 不 同 生 产 阶段 的 油 井 由 于 油性质和 含蜡 温度 流态 和 油管 表面条 件 等不 原 当 油层 的温度 同 初始结蜡 的 位置 时 间段 也不 同 低 或 由于 注 水 使 油 层 温 度 降 低 到 结 蜡 温 度 时 甚 至 会在 井底 附近 或 油 层 内 结蜡 影 响 油 井结 蜡 的 因 素 很 多 确 定 主 要 影 响 因 素 是 选 择 针 对性 措 施 的 依 据 原油 性 质和 含蜡 量 原油 中轻质馏 分 多则 溶 蜡 多 结蜡 温度 相 应 升 高 五 区 原油 含 蜡 平均 达到 写 是结蜡 的 根 本 原 因 饱和 压力 实 验表 明 高于 饱和 压力 时 蜡 的 初 始结 晶 温度 随压力 的 降低而 降低 低于 饱和 压力 时 蜡 的 初 始 结 晶 温 度 随 压力 的 降 低 而 升高 因 此 生 产 管 柱 上 部结蜡较为 常 见 原油 含 水 与 机 杂 原油 中 的 水 和 机 械 杂质对蜡 的 初 始结 晶 温度 影 响不大 但井液 中细 小砂 粒等可 以 成 为 石 蜡结 晶 的 晶 核 加 剧结 蜡过程 随着含水增 加 通常 结蜡 程度 会有所减 轻 一方 面是 由于 井液 高
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改变
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物理 清 防蜡 技 术 则 是利 用 物理 场 来抑 制 蜡 的 形 成 和 粘 附 目 前 在 用 的 油 井 物 理 清 防 蜡 方法 主 要 有 井 下 电 加 热 强 磁 防蜡 器 声 场 清 防 蜡 等 强 磁 防蜡 器通过 磁场 作 用 抑 制 蜡 晶 的 生 成 其 现 场 应 用 效果 差 异 较 大 主 要 影 响 因 素 有 场 强 磁 场 作用 方 向 井 液 流 速 与性 质等 空 心 抽 油 杆 集 肤 效应 电热 防蜡 技 术 利 用 了 交 流 集 肤 效 应短路 加 热 上 部 空 心 抽 油 杆 其 通过提 高 油 管 内 原 油 温 度 防蜡 能 起 到 防蜡 和 降 粘 作 用 该 技 术 在 稠 油 井 有较 好应 用 效果 但高耗 能 且工艺复 杂 扁 电 缆 加 热 防 蜡 技 术 则 是将 扁 电 缆 捆 扎 在 油 管 外壁 电缆 发 热 通 过 油 管 传导 使 油 流 温 度 升高 防 蜡 同 时 能 有效 防 止 油 管 壁 结 蜡 该技 术 主要 缺 点 是 施 工复杂 还存在安全与 可靠性 问题 微 生物 清 防 蜡 则 是 筛 选 合 适 的 微 生 物 菌 种 使 其 在近井地层 井简 内大量繁殖 生物 降解原油 中饱 和
年第
期
内 蒙古 石 油 化 工
油 井 清 防蜡 技术 及 其 应 用分 析
聂 翠平
西 安 石 油 大 学 陕 西 西安
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张 家明
ຫໍສະໝຸດ Baidu
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李文 彬
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延 长 油 田 股 份公 司 陕西 延安
要 高含蜡 油 井 结 蜡 严重 影 响正 常 生 产 和 开 发 效 益 防 蜡 和 清蜡 是含 蜡 原 油 开 来 中 需 要解 决 的 重 要 问 题 本 文 系统 分析 了油 井 结 蜡 的 影 响 因 素 探讨 了生 产 过 程 中 高含 蜡 油 井 结 蜡 的 复 杂 多样 性 分 别 探讨 了物 理 化 学 微 生 物 等 清 防 蜡 技 术 的 适 应 性 并 结 合 现 场 应 用 效 果进 行 了对 比 分 析 分 析 了 多种
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含水在管壁形 成 了 连续水膜 其次 是地 层水 比热 容 比 原有 高 一 倍 井 筒 温 降 放 缓 胶 质 与 沥 青 质 胶质 具 有表 面 活 性 会 吸 附 于 石 蜡 晶 阻止 结 晶 长 大 沥 青 质 会对 蜡 晶 起 分散 作 用 因 此 胶质 沥 青质 会减轻结 蜡 通常 随 着 胶质含 量 的 增 加 蜡 的 初 始 结 晶 温 度 会有 所 降 低 管 壁粗糙 度 与 流速 紊流 具有 冲刷 作用 能 抑 制 蜡沉积厚度 管 壁 粗糙 度 润 湿性也对结 蜡有影 响 光滑管壁蜡沉积少 管壁 表 面亲 油 容 易结蜡 主 要 清 防 蜡工 艺 技 术 适 应 性 探 讨 目前在 用 主 要 清 防蜡 技 术 包 括 物 理 化 学 微 生 物等 热 洗是最 为 直接 有 效 的清 蜡 手 段 其 中 短路 热 洗是一项施 工简 单 储层 损害 小 时效 高 节 能 的 新 技术 但必 须结 合 油 田 特点 加 以 选 择 热 油是最 为 常 用 的 洗 井媒 介 井 筒 热 洗 为 目前常 用 技 术 缺点 是 施 工 复 杂 影 响 生 产 时效 化 学 清 防蜡技 术 是最 为 常 用 的 技 术 之 一 其 通 过加注 化学药剂 减缓和 抑 制 蜡 晶 生 成 聚集 减弱 油 井 结 蜡 速 度 改 善 井 液 流 动 性 井 口 加 药方 式 仍 然 是 最 为 常 用 的 方 式 目前 也 有 井 底 固 体 缓 释 化 学 剂 应 用 该 技 术 为 传 统 技 术 得 到 了 广 泛 应 用 但 由于 井 液 性 质 随 生 产 阶段 改 变 其 剂 型 加 量 也 需 要 相 应