井下声波清防蜡技术

2014-2015第一学期《采油新技术》

科目考查

姓名：茹志龙论文题目：聚合物驱油技术

专业：石油工程班级：111 学号：20111802050101 成绩：

我国多数油田的原油为含蜡及中、高含蜡原油，在生产过程中若不采取一定

的清防蜡措施将无法维持油井的正常生，化学清防蜡方法往往给油井管理带来诸

多不便，且费用高，有时效果却不佳，其他清防蜡方法均存在类似问题。而采用

声波清防蜡技术，仅在检泵时将声波防蜡器接在生产管柱上，就能保证油井正常

生产，延长油井免修周期，节能降耗，多数油井还有增产效果，所以声波清防蜡

技术是一种具有广阔应用前景的技术。除利用声波防蜡、降粘之外，采用声波技

术进行防垢、脱气、增注及解堵等方面也均具有广阔的应用前景。

1.研究现状及应用效果

我国声波清防蜡技术研究大体经历了三个阶段。第一阶段以降粘为目的（1994—1995年）。石油大学（华东）与大港油田钻采院合作，试制出首批样机。

在现场应用三口井，初步取得效果，在相同工作制度下，油井的洗井周期延长3～

5个周期，有效时间2～3个月，因弹片振断而失效。第二阶段根据第一阶段所

暴露出的发生器使用寿命短等问题，对声波发生器的结构做了改进（1995—1997

年）。改进后先后在胜利和大庆油田应用于六口高含蜡井，洗井周期明显延长，

产液量和产油量明显增加，抽油机负荷明显降低。其中大庆油田应用的两口井，

平均延长洗井周期97.5天，最后由于弹片振断而失效。该阶段的现场试验说明

将声波应用于含蜡油井的防蜡是行之有效的。第三阶段在发生器的结构及材料方面开展了深入研究（1997年至今）。该阶段，通过大量疲劳试验优选材质并改进结构，使声波防蜡器的使用寿命有了大幅度提高，使用寿命达到一年以上。1998年初至2000年底累积应用500井次左右。

单纯声波清防蜡技术的应用效果：在大庆、胜利和辽河等油田现场应用单纯声波清防蜡技术，明显见到了产液量和产油量增加、热洗周期延长、抽油机负荷降低和检泵周期延长的效果。1997年在大庆油田十口井应用声波清防蜡技术，有七口见到增液增油效果，平均结蜡洗井周期由35.4天延长到109.5天。1998年胜利油区进行了十口井的声波防蜡作业。下入声波防蜡器后，由于原油粘度的降低，流动阻力大幅度下降。即使在产液量增加的条件下，抽油机工作电流也有较大幅度降低，工作载荷下降，平均热洗周期由18天延长到58天，最长的延长三个月。平均检泵周期由166天延长到196天。平均产液量由6.96t/d增加到9.98t/d，油量由3.97t/d增加到6.31t/d。1999年辽河油田实施声波防蜡井五口，截止当年12月1日，五口井全部见到增液增油的效果，平均单井增液10.5t，增油7.12t，措施前热洗周期平均20天，措施后热洗周期平均延长了80天，部分井已经延长了100天，并且仍然有效。

声波复合化学清防蜡技术的应用效果：由声波防蜡器与化学清蜡剂配合应用，除具有单纯声波清防蜡技术优点外，与单纯化学防蜡技术相比，还可以减少加药量，延长加药周期，大幅度延长结蜡周期，防蜡效果十分明显。江苏油田曾对3口油井进行声波复合化学防蜡试验。试验之前，3口油井单纯采用化学防蜡效果不佳，不到一个月就必须热洗一次，严重影响了油井的生产。1999年，采用声波防蜡器与化学清蜡剂配合使用之后，抽油机工作电流大幅度降低，其中Ei7-1井下入声波防蜡器后，维持油井正常生产3个月之后，再次结蜡使油井产量下降，经二次加药后，该井又恢复了正常生产至当年年底未出现异常；LN15-2和5A6-13井，下入声波防蜡器后，配合加化学药剂，加药周期延长1倍时间，且每次加药量减少1/3。由此可见，将声波防蜡与化学防蜡相结合，便能取得更好的防蜡效果。

2.作用原理

声波清防蜡技术的基本作用原理与声波相同。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，原油中的胶质、沥青质与蜡晶均匀分布，从而减少了蜡晶相互结合的几率，同时剧烈的振动而产生的力学效应使流体质点动能增加而产生较大的剪切应力，从而减弱蜡晶之间的结合力，导致蜡晶的网状结构破坏，流动性改变，具体体现在降低析蜡温度并大幅度降低原油的粘度和流动阻力。所以机械作用是声波防蜡主要作用之一。第二是空化作用，在声波场中可以降低空化阈和空化产生的条件，使空化现象更容易发生空化作用常常产生局部的高温高压的能量爆发，由此产生的破坏力是巨大的，因此这种作用对改变流体结构也起到不可忽视的作用。其次是声波的热作用，但热作用的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。

3.结论和看法

总的说来，声波清防蜡技术是一种新型高效、低成本的先进技术，应用后防蜡效果好，有效期长，可降低抽油机电能消耗，延长洗井及蜡卡检泵周期，且有相当部分油井的产液量和产油量增加，是一种值得大面积推广的实用技术，该技术适用于含蜡油井及黏度2000MPa.s以下的稠油井，且不受含水的影响，应根据油井产液量选择防蜡器的型号。

声波防蜡器的使用寿命问题虽已基本解决，但目前，该技术还仍存在以下几个问题：由于声波防蜡喷嘴尺寸较小，井下落物有时易堵塞流道，应配用割缝筛管或加滤网防止落物进入油管内；由于声波防蜡器的结构所限，在抽油井上应用时只能接在泵下，不易串联多级使用，因此对井温梯度变化大的油井，不能从根本上解决结蜡问题，仅起到使结蜡点上移和延长洗井周期的作用，若接在抽油杆上，可更有效地解决油井防蜡问题；与化学防蜡相结合能提高防蜡效果，但应根据具体油田的结蜡严重程度确定合理的加药周期、加药量和加药方式。