三種驅(qū)替方式下熔蠟實(shí)驗(yàn)研究

油田開(kāi)發(fā)進(jìn)入中后期，特別是隨著化學(xué)驅(qū)油技術(shù)的工業(yè)化推廣和開(kāi)發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，結(jié)蠟影響油井生產(chǎn)已成為常見(jiàn)的破壞性問(wèn)題[1～3]，尤其是驅(qū)替方式的改變，導(dǎo)致采出液性質(zhì)發(fā)生很大變化，油井結(jié)蠟日益復(fù)雜,清防蠟日益困難。目前最常用的清防蠟方法是熱洗泵洗井清蠟工藝[4,5]。但是傳統(tǒng)水驅(qū)油井的熱洗清蠟方法是否能適應(yīng)化學(xué)驅(qū)油井的清蠟，是急需解決的問(wèn)題。

為了確定合理的熱洗參數(shù)，保證洗井效果，本研究選擇水驅(qū)、聚合物驅(qū)和三元復(fù)合驅(qū)(簡(jiǎn)稱(chēng)三元驅(qū))三種驅(qū)替方式開(kāi)展了熔蠟實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)對(duì)原油性質(zhì)的分析，確定原油結(jié)蠟的原因及影響因素；通過(guò)室內(nèi)熔蠟實(shí)驗(yàn)，觀察熔蠟時(shí)間、熔蠟溫度及在不同溫度下的熔蠟速度，確定油井清蠟所需的溫度，擬為現(xiàn)場(chǎng)確定油井的熱洗參數(shù)提供依據(jù)，保證熱洗效果乃至油井的正常生產(chǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 水浴熔蠟實(shí)驗(yàn)

將恒溫水浴升溫到一定的溫度，然后放入裝有50 mL水的燒杯，預(yù)熱15 min。稱(chēng)取2.00 g蠟樣，將其制成致密的球形后放入燒杯中，記錄蠟樣的熔解時(shí)間，并求得蠟樣的熔解速度。分別考察了溫度為40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃時(shí)蠟樣的熔解速度。對(duì)于難熔蠟樣，觀察其30 min的熔解情況。

1.2 烘干熔蠟實(shí)驗(yàn)

將烘箱升溫到一定的溫度，然后掛進(jìn)用鐵絲自制的螺旋狀小勺，預(yù)熱15 min。稱(chēng)取2.00 g蠟樣，將其制成致密的球形后放入小勺中，記錄蠟樣的熔解時(shí)間，并求得蠟樣的熔解速度。分別考察了溫度為40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃時(shí)蠟樣的熔解速度。對(duì)于難熔蠟樣，觀察其60 min的熔解情況。

2 結(jié)果與討論

2.1 原油性質(zhì)分析(表1)

表1 各驅(qū)替方式的原油性質(zhì)分析

從表1可以看出：(1)各驅(qū)替方式油井油樣的飽和烴含量、析蠟點(diǎn)、凝點(diǎn)：三元驅(qū)≈聚合物驅(qū)>水驅(qū)，這是因?yàn)槿?qū)、聚合物驅(qū)提高了波及系數(shù)，較小狹縫中的輕質(zhì)組分也能被驅(qū)替出來(lái)，因而三元驅(qū)、聚合物驅(qū)的飽和烴含量較水驅(qū)的稍高；此外，飽和烴含量越高，其析蠟點(diǎn)、凝點(diǎn)也越高，這是因?yàn)橄炛饕獮榇笥贑16的正構(gòu)烷烴；(2)各油樣的運(yùn)動(dòng)粘度：三元驅(qū)>聚合物驅(qū)≈水驅(qū)，這是因?yàn)檎扯扰c膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的含量有關(guān)，膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的含量越高，其粘度也越大;同時(shí)，粘度與組分的分子量也有很大關(guān)系，三元驅(qū)原油粘度最大，說(shuō)明組分分子量大，驅(qū)油效果很好；(3)各油樣的相對(duì)密度：水驅(qū)≈三元驅(qū)<聚合物驅(qū)；(4)各油樣含蠟量：聚合物驅(qū)>水驅(qū)>三元驅(qū)。從表1數(shù)據(jù)知聚合物驅(qū)油井飽和烴含量較高，因此其蠟含量也相對(duì)較高，理論上三元驅(qū)油井蠟含量也應(yīng)較高，但實(shí)際卻最低，這可能是因?yàn)楸砻婊钚詣┯绊懥讼灥奈龀觥?/p>

2.2 熔蠟實(shí)驗(yàn)

2.2.1 三元驅(qū)1#油井蠟樣的熔蠟實(shí)驗(yàn)

考察1#井蠟樣水浴熔蠟和烘干熔蠟時(shí)熔解溫度與熔解速度的關(guān)系，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 三元驅(qū)1#油井蠟樣熔解溫度與熔解速度的關(guān)系

從圖1可以看出：(1)1#井蠟樣在同一深度處，熔解速度隨著熔解溫度的升高而加快，溫度越高越易熔解。(2)蠟樣的水浴熔解速度一直快于烘干熔解，可能是因?yàn)樵谒∪巯炛挟?dāng)蠟開(kāi)始熔解的時(shí)候，水能將熔解的蠟很好地分散開(kāi)來(lái)，使未熔解的蠟繼續(xù)受熱直至熔解。而烘干熔蠟中熔解蠟只能靠重力的作用滴下，而且未熔解的蠟與已熔的蠟還有相互粘附的作用，因而烘干熔解時(shí)間比水浴熔解時(shí)間更長(zhǎng)，熔解速度更慢。

2.2.2 聚合物驅(qū)2#油井蠟樣的熔蠟實(shí)驗(yàn)

考察2#井蠟樣水浴熔蠟和烘干熔蠟時(shí)熔解溫度與熔解速度的關(guān)系，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 聚合物驅(qū)2#油井蠟樣熔解溫度與熔解速度的關(guān)系

從圖2可以看出：(1)2#井蠟樣在同一井深處，熔解速度隨著熔解溫度的升高而加快，溫度越高越易熔解。(2)蠟樣的水浴熔解速度一直快于烘干熔解。(3)井深370 m處2#井蠟樣的水浴熔蠟和烘干熔蠟均出現(xiàn)了反常，井越深反而越易熔蠟。這可能是因?yàn)榇讼灅雍s質(zhì)較多，尤其是其中的水(蠟樣表面能見(jiàn)到水珠)影響了正常的熔蠟規(guī)律，使水浴熔蠟和烘干熔蠟產(chǎn)生了井越深所結(jié)的蠟反而熔得更快的現(xiàn)象。

2.2.3 水驅(qū)3#油井蠟樣的熔蠟實(shí)驗(yàn)

考察3#井蠟樣水浴熔蠟和烘干熔蠟時(shí)熔解溫度與熔解速度的關(guān)系，結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 水驅(qū)3#油井蠟樣熔解溫度與熔解速度的關(guān)系

從圖3可以看出：(1)3#井蠟樣在同一井深處，熔解速度隨著熔解溫度的升高而加快。(2)相對(duì)于取合物驅(qū)、三元驅(qū)，水驅(qū)所結(jié)出的蠟?zāi)軌蛟诟偷臏囟热刍?3)隨著熔解溫度的降低，不同深度蠟樣的最終熔解速度均逐漸減緩直至不能熔解。(4)熔蠟溫度范圍為60～80℃，所需時(shí)間為4～6 min。水浴熔蠟實(shí)驗(yàn)中，在同一溫度下，隨著井深的增加，蠟樣的熔解速度也相對(duì)減緩；而烘干熔蠟并不符合這個(gè)規(guī)律，其原因可能是熔解介質(zhì)不同而造成的。

2.3 不同驅(qū)替方式油井蠟樣的水浴熔蠟對(duì)比

2.3.1 不同驅(qū)替方式油井中部蠟樣的水浴熔蠟程度分析

對(duì)各取樣井中部(400 m左右)蠟樣的水浴熔蠟的初熔溫度、熔蠟溫度、熔蠟時(shí)間、熔蠟程度進(jìn)行了對(duì)比分析，如表2所示。

表2 不同驅(qū)替方式油井中部蠟樣水浴熔蠟實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

從表2可以看出，三元驅(qū)和水驅(qū)油井蠟樣的初熔溫度比較高，聚合物驅(qū)初熔溫度相對(duì)較低。三元驅(qū)油井蠟樣在70℃時(shí)11.33 min全熔，聚合物驅(qū)油井蠟樣在70℃時(shí)9.7 min全熔，水驅(qū)油井蠟樣在65℃時(shí)10.38 min全熔，因此，各驅(qū)替方式油井中部蠟樣水浴熔蠟的困難程度依次為：三元驅(qū)>聚合物驅(qū)>水驅(qū)。

2.3.2 不同驅(qū)替方式油井深部蠟樣的水浴熔蠟程度分析

對(duì)各取樣井深部(750 m左右)蠟樣的水浴熔蠟的熔蠟溫度、熔蠟時(shí)間、熔蠟程度進(jìn)行了對(duì)比分析，如表3所示。

表3 不同驅(qū)替方式油井深部蠟樣水浴熔蠟實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

從表3可以看出,在同一溫度條件下，油井深部蠟樣水浴熔蠟的困難程度依次為：三元驅(qū)>聚合物驅(qū)>水驅(qū)，這與油井中部蠟樣的水浴熔蠟規(guī)律一致。

綜合分析可知，對(duì)于三種驅(qū)替方式下的油井，熱水洗井時(shí)的溫度至少應(yīng)達(dá)到蠟樣的初熔溫度，才可以使析出的掛在油管和抽油桿上的蠟從軟化到開(kāi)始熔化；如果想取得好的熱洗效果，熱洗溫度應(yīng)該達(dá)到桿、管上的蠟?zāi)苋咳刍臏囟?。因此，三元?qū)和聚合物驅(qū)油井的熱洗溫度應(yīng)達(dá)到70℃，水驅(qū)油井應(yīng)達(dá)到65℃。

3 結(jié)論

(1)隨著油井深度的增加，各驅(qū)替方式下油井蠟樣的熔解速度均相應(yīng)減緩，完全熔解時(shí)間延長(zhǎng)；對(duì)同一深度蠟樣，熔解速度隨溫度的降低而逐漸減緩。

(2)各驅(qū)替方式油井蠟樣水浴熔蠟的困難程度依次為：三元驅(qū)>聚合物驅(qū)>水驅(qū)。

(3)三元驅(qū)和聚合物驅(qū)油井熱洗溫度應(yīng)達(dá)到70℃，水驅(qū)油井應(yīng)達(dá)到65℃。

(4)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，如洗井液溫度不能達(dá)到各驅(qū)替方式下的最低熔蠟溫度，建議考慮其它的清防蠟方法，以保證油井的正常生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王備戰(zhàn)，鄒遠(yuǎn)北，周隆斌，等.油田開(kāi)發(fā)后期油井清蠟防蠟方法[J].油氣地質(zhì)與采收率，2003，10(3)：71-73.

[2] 高軍．油井自動(dòng)清蠟器工藝技術(shù)[J]．內(nèi)蒙古石油化工，2009，12(4)：63．

[3] 趙鈺，楊旭，諸林，等．高效混合清蠟劑的研制和性能評(píng)價(jià)[J]．精細(xì)石油化工進(jìn)展，2006，7(4)：34-36．

[4] 楊芳，陳再峰，劉繼生，等．井溫測(cè)試資料在油井熱洗作業(yè)中的應(yīng)用[J]．油氣井測(cè)試，2005，14(4)：22-23．

[5] 王曉龍，李立，張勇，等．GKA超導(dǎo)自動(dòng)熱洗清蠟在坪北油田的應(yīng)用研究[J]．江漢石油職工大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，22(2)：90-92．