陽(yáng)興 田長(zhǎng)亮
摘 要:進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),全球經(jīng)濟(jì)一體化的加劇趨勢(shì)日益明顯,石油行業(yè)也面臨著巨大的挑戰(zhàn),油田企業(yè)的日常管理工作中是要采取一些清蠟和防蠟措施的,但是油井結(jié)蠟的問(wèn)題卻仍然是很難避免的,這主要是由于不同成分的碳?xì)浠衔锸鞘偷闹匾M成部分,并且是肯定要溶有一定量的石蠟的,開(kāi)采原油時(shí),溫度和壓力呈現(xiàn)不斷下降的趨勢(shì),而氣體也會(huì)慢慢的析出,這也就降低了原油對(duì)蠟的溶解能力,溶解的石蠟會(huì)以結(jié)晶體的形式慢慢析出,然后又不斷聚集,聚集到一定程度后就會(huì)沉積在一些固相的表面上,也就是我們所說(shuō)的結(jié)蠟的問(wèn)題。文章便對(duì)油井結(jié)蠟的機(jī)理及其危害、油井的清防蠟技術(shù)以及各類清蠟技術(shù)的對(duì)比和分析三個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探析,從而詳細(xì)的分析了我國(guó)油井的結(jié)蠟機(jī)理和清防蠟技術(shù)。
關(guān)鍵詞:油井;結(jié)蠟機(jī)理;清防蠟技術(shù)
1 油井結(jié)蠟的機(jī)理及其危害
1.1 油井結(jié)蠟的機(jī)理
作為一類混合物溶液,正烷烴含碳原子數(shù)為16-35的軟蠟以及異構(gòu)烷烴含碳原子數(shù)35-64的硬蠟石油中的主要的固態(tài)物質(zhì),而石油的結(jié)蠟過(guò)程中也不是純凈的石蠟,而是包括了固體狀態(tài)的石蠟、半固體狀態(tài)的石蠟以及泥沙、膠質(zhì)、瀝青等雜質(zhì)的混合物。在高壓、高溫的地層之中,石蠟是會(huì)完全溶解在原油之中的。但是,當(dāng)我們開(kāi)采原油時(shí),溫度和壓力會(huì)不斷下降,當(dāng)溫度到達(dá)析出石蠟的結(jié)點(diǎn)時(shí),石蠟就會(huì)以結(jié)晶體的形式析出,一部分會(huì)不斷凝聚并且粘附在油井設(shè)備的金屬表面上,而另一部分則會(huì)隨著原油流出。
1.2 油井結(jié)蠟的危害
原油的含蠟量與油層的滲透率是呈反比的,所以在我們開(kāi)采原油時(shí),不斷結(jié)晶出來(lái)的蠟,會(huì)不斷沉積同時(shí)堵塞產(chǎn)油層,這樣油井的產(chǎn)量就會(huì)不斷降低,甚至還可能會(huì)導(dǎo)致油井停產(chǎn)的情況發(fā)生。而存在與通道中的結(jié)晶蠟也會(huì)減小油井的油流通道,油井的負(fù)荷就被增大了,增高的井口的回壓,可能就會(huì)導(dǎo)致抽油桿斷脫以及蠟卡等問(wèn)題的出現(xiàn)。因此,油井的結(jié)蠟對(duì)于油井的產(chǎn)量是有著重要的影響的,在油氣生產(chǎn)的過(guò)程中,怎樣采取科學(xué)合理的辦法去解決油井結(jié)蠟的問(wèn)題就成了我們繼續(xù)解決的課題了,而油井管理工作中的主要內(nèi)容也就是油井的清蠟和防蠟工作。
2 油井的清防蠟技術(shù)
在油井的清防蠟工作中,我們主要采用以機(jī)械法、物理法、化學(xué)法以及這三種方法的綜合處理措施。其中,在清防蠟工作中最早使用的就是機(jī)械刮蠟的方法,隨后逐漸演變?yōu)椴捎谜羝麩嵯椿蚴菬嵊驮O(shè)備進(jìn)行熱力清蠟的方法,常見(jiàn)的有泵車、清蠟車以及鍋爐車等設(shè)備。近些年來(lái),隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的快速發(fā)展,各種種類的清防蠟劑也都應(yīng)運(yùn)而生了,以化學(xué)方式為主的清防蠟技術(shù)也得到了大力的推廣和應(yīng)用,隨后又出現(xiàn)了細(xì)菌清蠟的技術(shù)。而在物理法的清防蠟工作中,常見(jiàn)的主要有超聲波清蠟、電熱清蠟以及磁防蠟三種技術(shù)。
2.1 機(jī)械清蠟法
機(jī)械清蠟的方法就是指借助于某類工作或是設(shè)備將油管壁上的蠟清除干凈,同時(shí)將蠟與原油共同帶回到地面的清蠟方法,常見(jiàn)的有清蠟鉆頭和刮蠟片等工具。通常情況下,在結(jié)蠟并不是特別嚴(yán)重的情況下,建議選擇刮蠟片。自噴井也是一種機(jī)械清蠟的方法,其主要是借助于地面的絞車的滑輪將清蠟的設(shè)備和工具下放到油管之中,同時(shí)絞車是可以在油管結(jié)蠟位置進(jìn)行自由的活動(dòng)的,從而將結(jié)蠟刮除干凈,其會(huì)與原油流共同被帶出井筒。
尼龍刮蠟器以及步進(jìn)式清蠟器是我們工作中最常用的兩種機(jī)械清防蠟的設(shè)備,它們有點(diǎn)明顯,成本較低并且操作十分方便,但是這些器械很容易受到損壞,并且固定器械時(shí)更加的費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
2.2 熱力清蠟法
這種方法的作用原理為不斷提高油流和油管的溫度,將沉積在油管壁上的蠟熔化,作為現(xiàn)階段油田企業(yè)中經(jīng)常采用的清蠟方法,熱力清蠟又分為電熱清蠟、蒸汽清蠟、熱化學(xué)清蠟以及熱油循環(huán)清蠟四種方法。(1)電熱清蠟。電熱清蠟這種方法就是借助于電加熱抽油桿或是油井熱電纜等設(shè)備將電能轉(zhuǎn)化為熱能,逐步的提升井筒設(shè)備以及液流的溫度,從而將已經(jīng)結(jié)晶的石蠟熔化,最終取得理想的清蠟的效果。(2)蒸汽清蠟。所謂的蒸汽清蠟就是指將油井內(nèi)部的油管取出并且堆放整齊,之后借助于蒸汽車高壓的特點(diǎn)將刺洗管內(nèi)部和外部的結(jié)蠟融化并清洗干凈。(3)熱化學(xué)清蠟。這種方法就是指利用化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中所產(chǎn)生的熱能將結(jié)蠟清除干凈,但是這種方法的成本較高,并且效率也不高,所以通常情況下,我們都會(huì)將其與其他清蠟方法結(jié)合使用,同時(shí)也可以作為油井的增產(chǎn)措施和其他的方法聯(lián)合處理。(4)熱油循環(huán)清蠟。熱油循環(huán)清蠟技術(shù)是一種將原油在地面加熱后,通過(guò)井筒中的設(shè)備將這部分循環(huán)熱量傳遞給原油流體,從而不斷提高原油流體溫度并且將結(jié)蠟全部熔化的技術(shù),被熔化后的蠟也可以隨原油一起流出,這種方法的清蠟效果也是比較理想的。
2.3 微生物清防蠟技術(shù)
所謂的微生物清防蠟技術(shù)就是指借助于嗜蠟厭氧菌等微生物,這是一種能夠以原油中的烴類物質(zhì)作為碳源的能有效破壞原油蠟質(zhì)成分中的長(zhǎng)碳結(jié)構(gòu)的微生物物質(zhì),從而有效的降低原油的含蠟量和凝固點(diǎn)。在微生物新陳代謝的過(guò)程中,其表面通常都是會(huì)產(chǎn)生有機(jī)酸和活性劑等化學(xué)物質(zhì)的,它們能夠降低原油油水的表面張力,導(dǎo)致原油粘度的下降,進(jìn)一步加大了油藏的滲透率,從而提高油井的產(chǎn)量。另外,生長(zhǎng)于這些微生物中的產(chǎn)氣細(xì)菌通過(guò)化學(xué)反應(yīng)還能夠生成氫氣、氮?dú)庖约岸趸嫉葰怏w,這部分氣體能夠很好的溶解在原油中,使原油不斷膨脹并降低了原油的粘度,從而取得理想的清蠟的效果。
3 各類清蠟技術(shù)的對(duì)比和分析
這里我們所選取的常用的清蠟技術(shù)主要為常規(guī)熱洗井清蠟、鍋爐車燜井清蠟、水套爐循環(huán)清蠟、熱化學(xué)清蠟、電熱清蠟以及低壓小排量熱力清蠟六種技術(shù),具體的分析結(jié)果如表1。
4 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)以上的論述,我們對(duì)油井結(jié)蠟的機(jī)理及其危害、油井的清防蠟技術(shù)以及各類清蠟技術(shù)的對(duì)比和分析三個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討。近些年來(lái),隨著我國(guó)科研技術(shù)水平的不斷進(jìn)步,我國(guó)的科研所以及一些油田企業(yè)已經(jīng)成功的研制出了多種油井的清防蠟產(chǎn)品,但是大部分的產(chǎn)品仍是在傳統(tǒng)清蠟劑基礎(chǔ)上的改良和復(fù)配,仍存在著效率低和性能單一的問(wèn)題。未來(lái)我們應(yīng)繼續(xù)大力研發(fā)以防為主、清防結(jié)合的清防蠟產(chǎn)品,并且研制高效、環(huán)保并且多功能的清防蠟劑,從而滿足我國(guó)不同含蠟油田的開(kāi)采需求,促進(jìn)我國(guó)石油行業(yè)的健康發(fā)展。
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