1、油井结蜡原因及清防蜡措施摘 要：近年来，随着社会经济的飞速发展，油田事业也取得了很大的进步，但油井结蜡问题依然对国内外油田的发展影响重大。在油井的开采过程中，虽然已经采取了一些防蜡、清蜡措施，但油井结蜡问题依然难以避免。本文将对油井结蜡问题进行分析，并在此基础上提出一些清蜡、防蜡技术和措施，以期为我国油田事业的发展做出一点贡献。 关键词：油井 结蜡 防蜡 清蜡 研究 油井中开采出的原油主要成分是碳氢化合物，其中含有不同程度和数量的石蜡，随着开采压力和温度的逐渐降低及气体的不断析出，蜡在原油中的溶解力也在不断下降，最终经过聚集，沉积在管壁表面之上。这一“结蜡”问题，将严重影响油井的生产能力和原油
2、的质量。因此，要正确、全面的认识油井结蜡的主要原因，探寻新的清蜡、防蜡技术。 一、油井结蜡的原因及其影响 原油在开采过程中， 随着温度和压力下降以及轻质组分不断逸出， 原油溶蜡能力随之不断降低， 达到一定条件时， 原油中的蜡便以结晶体析出、聚集并沉积在油套管壁、抽油杆、抽油泵等管材和设备上， 即出现结蜡现象。影响油井结蜡的外因有压力、温度、原油中水、胶质和沥青质以及机械杂质、原油流动速度、管壁特性等。其中温度和压力的变化是重要的影响因素： 当原油从油层进入油井时，随着压力的降低，原来溶解在原油中的天然气和原油中的轻组分会从原油中逸出来， 降低了原油的溶蜡能力， 结蜡转为严重； 温度是影响蜡沉积
3、的一个重要因素， 原油从地层出来进入油井时与周围介质的热交换使原油的温度下降，同时，系统压力降低、轻质组分逸出和气体膨胀也要带走一部分热量， 从而增大了油井结蜡的趋势；液流的速度对石蜡的结晶具有正反两方面的影响：液流的速度变大，导致液体流动过程中的热损耗量减少；液流的速度提高，促使管壁的冲刷能力变强，石蜡很难沉积于管壁之上。但随着液流速度不断提升，一据调查显示，造成油井结蜡的原因主要包括几个方面，即原油的组成、油井开采条件、沉积表面粗糙程度以及原油中杂质的含量、液流的速度。定时间内石蜡通过管道的数量在增多，因此石蜡的沉积也在加剧。 油井中原油的含蜡量越高，则油层的渗透率就会越低。在原油的开采过
4、程中，由于结晶蜡会因沉积而堵塞油井中的产油层，并导致油井的产量不断下降，甚至会引起油井的停产。油管、抽油杆和抽油泵的结蜡，使井筒出油通道内径逐渐缩小， 增加了油流阻力，抽油机载荷增加，泵效降低，降低了油井产能， 有的甚至将井筒通道堵死，造成油井停产，降低了油井时率。抽油杆结蜡造成油杆长期超负荷运行， 影响到抽油杆的使用寿命， 抽油泵结蜡还会导致抽油泵工作失灵， 严重影响抽油效率，甚至将泵卡死， 损坏设备。因此，油井清蜡、防蜡技术和措施成为油井管理的主要内容之一。 二、油井清蜡、防蜡技术和措施 基于以上对我国油井普遍存在的结蜡问题及其原因分析，笔者认为，要从根本上解决这一问题，可以从物理和化学两
5、种方法入手。具体表现在以下方面： 1.物理清蜡、防蜡法 所谓物理清蜡、防蜡法，主要是指将粘附在油井油管壁和油杆上的石蜡，通过一些有效的物理措施将其除掉的方法。目前来看，最常用的物理清蜡、防蜡方法主要包括热力清蜡法、机械清蜡法、强磁防蜡设备以及超声波防蜡技术等。 1.1 热力清蜡法 热力清蜡法，主要利用了热力学的原理来提高油管中液流及其沉积面的温度，从而融化那些沉积在油井管壁上的石蜡。传统的反循环热洗效率比较低且污染地层，因此可采用温控短路热洗设备、多功能热洗封隔器等装置，他们能够有效地解决这些问题。 1.2 机械清蜡法 机械清蜡法，主要是利用专门工具来刮除油井油管壁上粘附的石蜡，通过液流将其带
6、走，从而达到清蜡的目的。有杆泵抽油井使用的主要是安在抽油杆之上的活动刮蜡器，从而清除油井油管与抽油杆的石蜡。机械清蜡法具有简单便捷、成本低等优点，缺点是费时、费力。 1.3 强磁防蜡设备 强磁防蜡设备利用了磁场的作用，削弱了石蜡分子或分子团的聚合性能。由于石蜡晶体会带有一定量的电荷，油井管在磁场的作用下，附着在其上的蜡晶体生长速度会减慢，石蜡晶体悬浮于原油之中，从而使石蜡晶体随液流流出。 1.4 超声波防蜡技术 在超声波的作用下，机械振动会加速原油分子的相对运动，这将增加原油分子之间的摩擦力，从而使长链的石蜡烃以及沥青质大分子链出现断裂，通过破坏分子团来影响石蜡的沉积速度和数量。超声波振动产生
7、了次级效应，并引发剪切应力，从而抵制石蜡晶的结合力，使石蜡晶体的网状结构遭到破坏；超声波具有空化作用，由此产生的强大冲击力与高速射流能量，将对石蜡晶体网状结构造成严重破坏，使其破碎成非常小的一些颗粒，从而提高其溶解度；超声波具有热作用，热作用与声波的振动频率和振幅有关，频率越高，防蜡作用就弱。通过超声波的热作用，可以有效地防止石蜡晶体的析出。 2.化学清蜡、防蜡法 2.1 化学防蜡剂 在油管中涂设一些化学防蜡剂，能有效抑制石蜡晶体的析出、聚集以及在油井装置表面的沉积。最常用的三种防蜡剂是表面活性剂、稠环芳烃以及聚合物防蜡技术。其中，表面活性剂又可以分为油溶性与水溶性两种，二者的作用机理有所不同
8、。水溶性活性剂吸附于石蜡晶体的表面，使石蜡晶体的表面变成极性表面，从而防止石蜡的沉积。油溶性活性剂吸附于石蜡晶体的表面，从而抑制石蜡晶的不断成长，达到防蜡的目的。 2.2 化学清蜡剂 化学清蜡法主要利用了化学反应过程中产生的热能来清除石蜡堵塞，比如铝、氢氧化钠、镁和盐酸发生反应，就会产生大量热量。其缺点是不经济，效果比较差。目前来看，化学清蜡中应用的清蜡剂主要包括油基清蜡剂、乳液清蜡剂以及水基清蜡剂等。油基清蜡剂对石蜡具有很强的溶解力，根据油井的具体情况，可连续或者分批注入油井之中，并将沉积在管壁上的石蜡溶解、带走。用到的油基清蜡剂主要有苯、汽油、甲苯、煤油、二甲苯、烃以及二硫化碳等。 三、结语 总而言之，油井清蜡、防蜡对油井的开采具有至关重要的作用，因此要不断创新技术。 参考文献 1李颖川采油工程， 北京： 石油工业出版社， 2002. 2： 359 363. 2中国石油天然气集团公司人事服务中心采油工（上） ， 北京： 石油工业出版社， 2004. 9： 213 215. 3刘业国张杰采取增加液体流速措施降低油井结蜡， 油气田地面工程， 2007.9.27. 4肖进军.油井结蜡及清防蜡技术探讨J .化学工程与装备，2010（07）. 5辛辉 辛宾. 油井结蜡问题原因分析与管理探讨J .中国石油和化工标准与质量，2011（03）.
