油井结蜡原因及清防蜡技术研究

(整期优先)网络出版时间:2023-08-31
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油井结蜡原因及清防蜡技术研究

何杰春,耿华军,舒波

长庆油田分公司第三采油厂,陕西延安

摘要:油井清防蜡措施是指在石油生产过程中,为了预防和解决蜡沉积问题而采取的一系列措施。蜡沉积是指在输送管道、油井设备等工作环境中,由于温度和压力变化造成的油品中蜡物质凝结和沉淀。蜡沉积会导致管道堵塞、设备故障、产量下降等问题,严重影响石油生产效率和经济效益。因此,针对蜡沉积问题进行清除和预防是非常必要的。

关键词:油井;结蜡;机理;清防蜡;

1油井结蜡的危害

(1)油井结蜡会导致产量下降。当原油中的蜡凝固并堆积在管壁上时,会阻碍原油的流动,使得从油井中抽出的原油量减少。这就意味着,同样的投入下,油井输出的原油量降低,给油田开发带来了经济损失。

(2)油井结蜡还会增加生产成本。为了解决结蜡问题,需要投入额外的人力、物力和财力进行清理工作。清理过程通常包括使用蜡溶剂、高温加热等手段,以破坏蜡的结晶结构并恢复原油的流动性。这些额外的措施会增加生产成本,对油田运营造成不利影响。

(3)油井结蜡还会引发设备故障。蜡物质在管道内的积聚会导致管道直径减小,增加了油井设备的阻力。长期以来,设备频繁运行在较高的负荷下,容易出现故障和损坏,进一步增加了油田的维护和修复成本。

(4)油井结蜡还会带来环境污染问题。在清理结蜡过程中,可能涉及大量化学溶剂的使用,这些溶剂可能对环境造成污染。同时,结蜡现象也会导致原油泄漏的风险增加,一旦泄漏,不仅对土壤和水源造成污染,还可能对生态环境带来长期损害。

2油井结蜡机理及影响因素分析

油井结蜡是指在油井内部,由于原油中的蜡物质在低温条件下逐渐凝固并堆积,形成一层固体物质覆盖在管壁上的现象。这种现象主要是由以下几个机理共同作用导致的。

2.1温度

温度是影响油井结蜡的最主要因素。原油中的蜡物质在低温环境下容易凝固和结晶。当油井的运行温度低于蜡物质的凝固点时,蜡物质就会开始凝固,并逐渐形成蜡垢。通常情况下,蜡物质的凝固点随着蜡链长度的增加而升高,较长链的蜡物质的凝固点更高。因此,低温环境是引发油井结蜡的主要原因之一。

2.2原油组分

不同原油中的蜡物质组分和含量不同,这对结蜡也有影响。一般来说,长链烷烃类的蜡物质更容易凝固和聚集形成蜡垢。因此,原油中蜡物质的含量和种类也会影响结蜡的严重程度。

2.3油井压力和流速

油井内的压力和流速对结蜡也起着重要作用。较低的油井压力和流速会导致原油在管道中停留时间增加,使得蜡物质更容易凝固和结晶。此外,高流速可以减少蜡物质在管道壁上的附着,并提供剪切力以阻止蜡垢的形成。

2.4水分

水分的存在对结蜡起到促进作用。原油中的水分与蜡物质形成复合物,降低了蜡物质的溶解度,加速了蜡垢的形成。此外,水分在冷却过程中也会结冰,形成冰堵,进一步加剧了结蜡问题。

2.5添加剂和处理方法

添加剂和处理方法也可以影响油井结蜡。例如,通过添加抗蜡剂或蜡分散剂来改善原油的流动性,减少蜡的生成和沉积。另外,采用热措施如加热管道或使用蒸汽进行保温,可以提高油井温度,避免蜡物质的凝固和结晶。

2.6油井设计和操作

油井设计和操作的合理性也会影响结蜡情况。比如,管道的绝热性能、流量调节措施、加热设备的设置等都会对油井结蜡起到一定影响。因此,在油井设计和操作过程中需要充分考虑结蜡因素,并采取相应的措施预防和解决结蜡问题。

3油井清防蜡技术措施

油井清防蜡措施是指在石油生产过程中,为了预防和解决蜡沉积问题而采取的一系列措施。蜡沉积是指在输送管道、油井设备等工作环境中,由于温度和压力变化造成的油品中蜡物质凝结和沉淀。蜡沉积会导致管道堵塞、设备故障、产量下降等问题,严重影响石油生产效率和经济效益。因此,针对蜡沉积问题进行清除和预防是非常必要的。

(1)在油井清防蜡措施中,合理的操作和管理是至关重要的。对于油井生产过程中可能产生的温度和压力变化,需要实施合理的操作和管理措施,以减少蜡沉积的风险。例如,在生产过程中控制好流速、温度和压力等参数,避免过高或过低的温度和压力对蜡沉积产生促进作用。

(2)可采用物理方法对蜡沉积进行清除。物理方法是指通过改变温度和压力等条件,使蜡从固态转变为液态或气态,从而达到清除的目的。首先,油井物理防蜡技术的原理是利用物理力学的原理,通过改变油的流动状态,降低蜡的沉积速度。常见的物理防蜡技术主要包括加热、保温和振动等。加热是一种常见的物理防蜡技术,通过向油井中引入热媒介,提高油的温度,使蜡能够保持在液态,从而避免蜡的沉积。加热可以通过燃烧天然气、石油或者电加热等方式来实现。保温是一种常用的物理防蜡技术,通过在油井管道上包裹保温材料,减缓油的温度降低速度,从而避免蜡的沉积。常见的保温材料有聚氨酯泡沫、玻璃纤维等。振动是一种较新的物理防蜡技术,通过在油井管道上安装振动装置,产生高频振动波,破坏蜡的结晶结构,使其保持在悬浮状态,从而避免蜡的沉积。振动技术可以通过电动机、超声波等方式来实现。

其次,油井物理防蜡技术在油田开发中有着广泛的应用。首先,物理防蜡技术可以有效地提高油井的产能和采油效率,减少油井的停产时间和维修成本。其次,物理防蜡技术可以延长油井的使用寿命,减少设备的损坏和更换频率。此外,物理防蜡技术还可以减少环境污染,降低对地下水资源的影响。油井物理防蜡技术相比于化学防蜡技术具有一定的优势。首先,物理防蜡技术不需要引入大量的化学药剂,对环境的影响较小。其次,物理防蜡技术的操作相对简单,不需要频繁的维护和更换设备。此外,物理防蜡技术具有较高的稳定性和可靠性,能够在不同的工况下保持较好的防蜡效果。

(3)化学方法也是防治蜡沉积的一种常用手段。油井化学防蜡技术通过添加化学剂来改变蜡的性质,防止其沉积和堵塞。常用的化学剂有抑制剂、分散剂、溶解剂等。抑制剂通过改变蜡的晶体结构,减少蜡的沉积和堵塞倾向。分散剂通过改变蜡颗粒的形态和分布,防止蜡颗粒聚集在一起形成蜡垢。溶解剂通过溶解蜡颗粒,使其保持在油流中不沉积。油井化学防蜡技术的应用需要考虑以下几个因素:油井的地质特征、油井的生产条件、蜡的类型和含量等。根据不同的情况,选择合适的化学剂和添加剂浓度,制定适当的添加方案。油井化学防蜡技术的优点是能够减少蜡垢的形成和堵塞,提高油井的产量和生产效率。同时,该技术可在油井运行期间进行添加,无需停产或停井。此外,化学剂的添加量相对较小,成本较低,不会对环境造成污染。

然而,油井化学防蜡技术也存在一些局限性。首先,化学剂的选择和添加量需要经过严格的试验和评估,并考虑到化学剂与油井设备的相容性。其次,化学剂的添加需要定期监测和调整,以确保防蜡效果的稳定和可靠。最后,化学剂的使用也存在一定的安全风险,需要严格遵守操作规程和安全操作规范。

(4)定期检测和维护也是油井清防蜡措施的重要环节。定期检测油井和管道设备的温度、压力和流量等参数,及时发现和解决潜在问题,避免蜡沉积的发生。同时,对油井设备进行定期维护和清洗,保持设备的正常运行状态,减少蜡沉积的风险。

4结束语

总之,油井清防蜡措施是一个综合性的系统工程,需要从操作管理、物理方法和化学方法等多个方面综合考虑。通过合理的操作和管理,采用物理和化学手段进行清除和预防,定期检测和维护设备,可以有效降低蜡沉积的风险,提高油井生产效率和经济效益。

参考文献

[1]张大江.抽油井清防蜡技术研究[J].科学与信息化,2019(32):57,61.

[2]杨建华.油田开发后期油井清防蜡方法研究[J].中国化工贸易,2019,31(36):84.