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油井结蜡与防蜡综述
油井结蜡与防蜡
前言
油井结蜡是油田开发过程中存在已久的问题,当原油从地下抽到地面时,由于溶解气体的逸出和膨胀而使原油温度逐渐降低,蜡就从原油中按分子量的大小顺序结晶析出,并继而沉积在油管内壁上,致使井筒变窄,油井产量降低,严重时还会堵塞油管造成油井停产。
清防蜡技术就是根据原油物性及油井开采状况的复杂性,并根据不同区块。不同油井、区块开采的不同时期以及油井结蜡状况的不同,为清蜡、阻止蜡沉积而采取的一种有效的工艺。
第一章?油井结蜡的过程及结蜡因素
为了制定油田防蜡和清蜡等措施,必须充分了解影响结蜡的各种因素和掌握结蜡规律。通过对油井结蜡现象的观察和实验室对结蜡过程的研究,初步认为影响结蜡的因素主要包括四个方面:原油组分(包括蜡、胶质和沥青的含量)、油井的开采条件(如温度、压力、气油比和产量等)、原油中的杂质(泥、沙和水等)以及沉积表面的粗糙度和表面性质。
1.1油井结蜡的过程
(1)当温度降至析蜡点以下时,蜡以结晶形式从原油中析出。
(2)温度、压力继续降低,气体析出,结晶析出的蜡聚集长大,形成蜡晶体。
(3)蜡晶体沉积于管道和设备等的表面上。
从形成新相(石蜡晶体)所需要的能量角度来看,石蜡首先要在油流中的杂质及固体表面粗糙处形成,因为这样所需的能量小。
大量研究表明:原油对蜡的溶解度随温度的降低而减小,当温度降低到原油对蜡的溶解度小于原油的含蜡量的某一值时,原油中溶解的蜡便开始析出,蜡开始析出时的温度陈为蜡的初级结晶温度或析蜡点。
1.2影响结蜡的因素
1.原油的性质及含蜡量
油井结蜡的内在因素是因为原油中溶解有石蜡,在其他条件相同的前提下,原油中含蜡量越高,油井就越容易结蜡。
另外,油井的结蜡于原油组分也有一定的关系。原油中所含轻质馏分越多,则蜡的初始结晶温度就越低,保持溶解状态的蜡就越多,即蜡不易析出。实验证明,在同一含蜡量的原油中,含轻质成分少的原油,其中的蜡更容易析出。
2.原油中的胶质、沥青质
??实验表明,随着胶质含量的增加,拉的初始结晶温度降低。这是因为胶质为表面活性物质,它可以吸附于石蜡结晶的表面,组织结晶体的长大。沥青质时胶质的进一步聚合物,它不溶于油,而是以极小的颗粒分散于油中,可成为石蜡结晶的中心,对石蜡结晶起到良好的分散作用。由此可见,由于胶质、沥青质的存在蜡晶虽然析出,但不
???超声波复合防蜡技术(超声波+固体防蜡剂)。超声波复合防蜡技术是把固体清蜡剂防蜡与超声波防蜡有机结合起来的一种防蜡新工艺。
???超声波振荡起是依据超声波原理设计的。当油流通过时,振荡产生的声化作用可有效地破坏和延缓石蜡结晶,还可降低原油的表面张力,同时它还起到充分搅拌混合固体防蜡剂与原油的作用,提高了防蜡效果。
目前,在超声波清防蜡解堵技术的基础上结合偏心井口的实际情况所设计出的一种新型清蜡技术——环空超声波技术。在偏心并实际清蜡时,首先利用车骰发电机组向发射机提供所需电能,然后将小直径换能器用特种电缆与车载超声波发射机连接,并将换能器通过连接电缆从偏心井口的测试阀门工作孔下入有套环空850米,过理论结蜡点位置后开机,利用超声波和电热消除结在抽油杆、油管和套管壁上的积蜡,从而达到清蜡的目的。
2.3微生物清蜡技术?
???目前,解决井筒结蜡的主要措施是热洗。但热洗要动用大型车辆,操作不便,同时热洗会造成油井怠产,对油层造成伤害。因此常规的井筒维护措施具有风险大、燃料消耗大和成本高等缺点。微生物防蜡技术则针对原油含蜡的特点以及结蜡机理,帅选合适的细菌组合注入井筒,利用微生物细菌及其代谢产物的作用,阻止石蜡结晶,防止或缓解井筒结蜡,达到代替或逐渐替代传统清防蜡措施的目的。微生物种类很多,有细菌、放射菌和真菌(包括霉菌和酵母菌)几大类。用于清防?蜡的微生物主要有两种:一种是食醋性微生物,一种是食胶质和沥青质微生物。
微生物单井清防蜡机理涉及复杂的生物。生化、物理和化学过程。通过试验研究后认为,微生物清防蜡机理主要表现在以下方面。
(1)?细菌对石蜡的降解作用:研究表明,原油所含轻质组分越多,则蜡的初始结晶温度就越低,保持溶解状态的蜡就越多,即蜡不易析出。所以筛选合适的菌种,在一定程度上降解原油中的某些重质组分,相应地增加其中的轻质组分就可以起到防止油井结蜡的作用,特殊的细菌能降解正构烷烃的碳链;细菌的代谢产物能改善原油流动性,降低析拉点,从而达到抑制井筒结蜡的目的。
(2)?细菌体及其代谢产物的表面效应:蜡晶的析出,必须首先有蜡核(固相),即蜡晶析出的附着体,但如果在蜡结晶析出之前抢先在蜡核表面的附着,从而达到阻止结蜡的目的。微生物防蜡技术的另一个防蜡机理就是,利用细菌体的表面效应及其代谢产物中的活性物质,在井筒内,首先吸附于井筒环境内各固体表面