周世彬
摘 要:社會(huì)的蓬勃發(fā)展帶動(dòng)了油田事業(yè)的進(jìn)步,但無論在國內(nèi)還是國外,油井的結(jié)蠟仍舊是影響油田發(fā)展的一大弊病。雖然在生產(chǎn)過程中,采取了一些必要的預(yù)防和清除油井結(jié)蠟的措施,但是仍舊難以避免油井結(jié)蠟問題的產(chǎn)生。文章著重對(duì)油井結(jié)蠟問題展開一定的探討,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)以及措施的探討,從而希望可以和廣大同仁進(jìn)行交流。
關(guān)鍵詞:結(jié)蠟;清蠟;防蠟;措施
中圖分類號(hào):TE35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
石油開采中原有的成分主要為C、H化合物,同時(shí)原油中還會(huì)存在有不同數(shù)量的石蠟,由于受到開采壓力以及開采溫度的變化影響,加之氣體的析出,原油對(duì)于石蠟的溶解力也逐漸下降,最終會(huì)產(chǎn)生聚集和沉積現(xiàn)象,在油井管壁上產(chǎn)生結(jié)蠟現(xiàn)象,并且這一問題會(huì)嚴(yán)重影響到石油的正常生產(chǎn)以及出產(chǎn)的原有質(zhì)量。所以全面正確的對(duì)油井結(jié)蠟問題進(jìn)行認(rèn)識(shí),并找尋出有效的防治措施是當(dāng)前亟待解決的問題。
1 結(jié)蠟產(chǎn)生原因和影響
在進(jìn)行開采時(shí),石蠟是原油的成分之一,其溶解于原油,但是由于在開采的過程中,壓力、溫度都會(huì)發(fā)生較大的改變,因此石蠟會(huì)從原油中析出。油井結(jié)蠟現(xiàn)象形成的原因主要受到原有組成、開采條件以及油井表面粗糙度和原有純度等因素的影響。
1.1 若是石蠟在原有中的含量高,那么結(jié)蠟率就高;
1.2 由于壓力下降會(huì)使得原油中氣體析出,并且壓力的降低至石蠟的飽和壓力之下時(shí),其結(jié)晶溫度會(huì)升高,而氣體的析出會(huì)降低原油的溫度,因此石蠟便會(huì)由于初始結(jié)晶溫度升高而析出;
1.3 原油中的雜質(zhì)會(huì)成為石蠟結(jié)晶度核心,因此原油中的雜質(zhì)含量會(huì)對(duì)石蠟的析出造成影響;
1.4 針對(duì)石蠟的特性,液流的隨度也會(huì)對(duì)其析出造成影響,并且影響具有兩面性。增大流速可以使得原油在流動(dòng)過程中最大程度降低熱損耗量,并且由于流速的加大,增強(qiáng)了管壁沖刷力,使得管壁上很難積累石蠟。但隨著液流速度不斷提升,原油的流量也是不斷加大的,因此單位時(shí)間通過管道的石蠟數(shù)量在不斷的增加,因此沉積也會(huì)隨之增加。并且石蠟的含量越高那么油層會(huì)受到影響,其滲透率便會(huì)越低。在開采中,由于結(jié)蠟的沉積會(huì)將產(chǎn)油層堵塞,降低油井產(chǎn)量,甚至?xí)l(fā)停產(chǎn)。由于結(jié)蠟的堵塞使得原油通道降低,油井負(fù)擔(dān)增加,甚至有些時(shí)候會(huì)導(dǎo)致抽油桿斷裂以及蠟卡等問題。結(jié)蠟對(duì)于油井的生產(chǎn)會(huì)造成嚴(yán)重的影響,所以油井管理中,防治結(jié)蠟成為了管理的重點(diǎn)內(nèi)容。
2 防治結(jié)蠟的措施
針對(duì)我國石油開采中存在的結(jié)蠟問題,分析其根本原因,用以為結(jié)蠟的防治提供技術(shù)基礎(chǔ),需要從不同的角度入手。具體分析內(nèi)容如下:
2.1 物理法
物理法主要是通過一些物理方式,將附著在油管以及油桿上的結(jié)蠟進(jìn)行清除的方式。目前我國所使用的結(jié)蠟清理方式中,物理法是最常用的,其中熱力清除法、機(jī)械法以及強(qiáng)磁設(shè)備的使用和超聲波技術(shù)的應(yīng)用是使用最廣泛的物理清蠟法。
2.1.1 熱力法。該種方式主要采用熱力學(xué)原理,通過提高油管即沉積面的溫度或者提高油管中液流的速度,將沉積于油管中的石蠟溶解。傳統(tǒng)的熱力法主要是反循環(huán)熱洗法,該種方式效率低污染性大,所以可以采用多功能熱洗封隔裝置以及溫控短路熱洗裝置對(duì)結(jié)蠟處進(jìn)行清理。
2.1.2 機(jī)械法。該種清蠟方式主要是通過專用工具,通過刮除的方式將附著在油管上的石蠟清除,并由液流帶走刮除的石蠟,以此達(dá)到清蠟的效果。在自噴井的清蠟中,主要使用刮蠟鉆頭以及刮蠟片,而在泵抽油井中則通過活動(dòng)刮蠟器進(jìn)行清蠟。該種方式的有點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單便捷,且具有低成本的特點(diǎn)。但是清蠟較為費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
2.1.3 強(qiáng)磁設(shè)備。該種作為預(yù)防措施主要是通過磁場(chǎng)對(duì)原有中的石蠟進(jìn)行作用,削弱其分子之間的聚合性。石蠟晶體是帶有電荷的,在磁場(chǎng)的作用下,會(huì)減慢石蠟晶體在油管上附著的速度,懸浮于原油中的石蠟會(huì)隨著原油的流出而流出。
2.1.4 超聲波技術(shù)。該技術(shù)主要利用超聲波使得分子產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),這會(huì)加速原有分子相對(duì)運(yùn)動(dòng),那么分子間摩擦力也會(huì)隨之增加。石蠟烴為長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu),那么在這種環(huán)境下便會(huì)出現(xiàn)斷裂,分子團(tuán)會(huì)被破壞,從而降低了石蠟的析出沉淀速度。超聲波在振動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生剪切應(yīng)力,這對(duì)石蠟結(jié)晶具有抑制作用,使得晶體網(wǎng)受到破壞,由于超聲波的空化作用會(huì)產(chǎn)生高速射流能量以及沖擊力,在破壞石蠟晶體網(wǎng)的結(jié)構(gòu)后將其分解為細(xì)小的顆粒,提高石蠟溶解度。另外超聲波的振頻以及振幅影響下,會(huì)產(chǎn)生熱作用,熱作用能夠有效的預(yù)防石蠟析出
2.2 化學(xué)法
2.2.1 化學(xué)防蠟劑。在油管中涂設(shè)一些化學(xué)防蠟劑,能有效抑制石蠟晶體的析出、聚集以及在油井裝置表面的沉積。最常用的三種防蠟劑是表面活性劑、稠環(huán)芳烴以及聚合物防蠟技術(shù)。其中,表面活性劑又可以分為油溶性與水溶性兩種,二者的作用機(jī)理有所不同。水溶性活性劑吸附于石蠟晶體的表面,使石蠟晶體的表面變成極性表面,從而防止石蠟的沉積。油溶性活性劑吸附于石蠟晶體的表面,從而抑制石蠟晶的不斷成長(zhǎng),達(dá)到防蠟的目的。
2.2.2 化學(xué)清蠟劑?;瘜W(xué)清蠟法主要利用了化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱能來清除石蠟堵塞,比如鋁、氫氧化鈉、鎂和鹽酸發(fā)生反應(yīng),就會(huì)產(chǎn)生大量熱量。其缺點(diǎn)是不經(jīng)濟(jì),效果比較差。目前來看,化學(xué)清蠟中應(yīng)用的清蠟劑主要包括油基清蠟劑、乳液清蠟劑以及水基清蠟劑等。油基清蠟劑對(duì)石蠟具有很強(qiáng)的溶解力,根據(jù)油井的具體情況,可連續(xù)或者分批注入油井之中,并將沉積在管壁上的石蠟溶解、帶走。用到的油基清蠟劑主要有苯、汽油、甲苯、煤油、二甲苯、烴以及二硫化碳等。
結(jié)語
總之,在油井的開采中,油井結(jié)蠟現(xiàn)象會(huì)嚴(yán)重影響到油井生產(chǎn)的質(zhì)量和效率,因此需要不斷的對(duì)結(jié)蠟現(xiàn)象的防治技術(shù)予以開發(fā)、創(chuàng)新。
參考文獻(xiàn)
[1]辛輝,辛賓.油井結(jié)蠟問題原因分析與管理探討[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2011(03).
[2]R.F.Becker,蔡星,張銘.一種全新的清蠟表面活性劑[J].國外油田工程,1999(02).
[3]張海斌,羅軍,孫愛軍.河南油田江河區(qū)油井清防蠟工藝方案優(yōu)選[J].消費(fèi)導(dǎo)刊,2009(13).endprint