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[摘要]本文就针对油井开发后期油井结蜡的原因以及影响因素,来分析、研究油井清蜡、防蜡的方法。
[关键词]油田开发后期 清蜡 防蜡
中图分类号:TE34 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2013)06-0118-01
对于油田开发来说,油井结蜡对油井的正常生产有非常大的负面影响,这种影响甚至会使油井的生产陷于瘫痪的地步。所以,这就要求我们必须对此重视起来,采取有效的清蜡、防蜡措施,保证油井的正常投入生产。油井结蜡是多方面的,多领域的,比如油管壁的结蜡、油管与抽油杆间的结蜡、地层射孔炮眼与泵入口的结蜡、地层内部的结蜡等等。对于油管壁的结蜡来说,它会致使地层回压的增加,降低油产量;对于油管与抽油杆之间的结蜡来说,它会使抽油机的负荷增大,有时还会造成抽油泵的无法使用;对于地层射孔炮眼与泵入口间的结蜡来说,它会加大油流动所受的阻力,从而在一定程度上降低抽油泵的效率;而对于地层内部的结蜡来说,其引起的后果最为严重,可能会大幅度降低产油量,甚至还有可能导致油井的停产。所以说,油井结蜡对油田开发来说是一项极不利的因素,我们应该采取有效的清蜡、防蜡措施,拔掉这根制约油田开发的毒刺。
1、油井结蜡的原因
1.1 油井结蜡的原理
在原油开采的过程中,它里面所含的石蜡,也就是碳原子数为16的烷烃,它的熔点会随着温度的降低以晶体的形式析出,这种晶体慢慢的变大,并开始聚集,在油管壁上沉积,这就出现了结蜡的现象。而在油田开发的后期,采油地质以及工艺条件都发生着不同程度的变化,这种变化也致使油井结蜡范围的扩大。而油井出现结蜡的现象是有一定原因的,经过分析,其中主要原因是由于固相晶体石蜡分子的形成。
蜡形成的时候,主要为薄膜吸附以及液滴吸附。对于薄膜吸附来说,油水乳化液会与采油设备以及油管接触,而在接触的时候,常常会有两种定向层形成,一个定向层为憎水定向层,另一个定向层为亲水定向层。对于憎水定向层来说,它主要是由于油管或设备将烃类之中所含的油溶表面活性剂吸附而形成的,在这一过程中,不仅有憎水定向层生成,还形成了一层原油薄膜;而对于亲水定向层来说,是由于原油薄膜在与不含表面活性剂的水接触时,发生破裂,而形成的。
1.2 油井结蜡的主要影响因素
要想对油田开发后期油井清蜡及防蜡的方法进行研究,首先就必须了解影响油井结蜡的主要因素以及掌握油井结蜡的规律。具体分析来看,油井结蜡的主要与原油的组成成分以及油井开采的条件状况有关,除此之外,还与油管壁的光滑程度有关。我们首先来探讨原油组成成分对油井结蜡的影响。在原油开发注水的过程中,原油的内部发生了巨大的变化,原油的密度和原油的粘度增加,这就在一定程度上使得油井迅速结蜡。此外,原油中所含的泥、沙以及水等,也是引起油井结蜡的主要因素。油井的开采条件也是油井结蜡的一个主要因素。油井的开采条件主要包括开采的温度、压力以及油气的比和产量。由于在油田开发的后期需要注入大量的水,而水的比热容比较大,这就使得油层的温度下降,从而增加油井结蜡的深度。而地层压力的降低,也会使蜡晶物质生长膨胀,引起油井结蜡现象的出现。而油管壁的光滑与否也决定了油井结蜡的程度。
2、油田开发后期油井清蜡方法的研究
2.1 负压冲击波清蜡法
我们可以运用压力的流体系统进行清蜡,这种清蜡的方法主要是利用压力流体系统打开时所产生的负压力进行清蜡,这种负压力的产生是非常短暂的,它自身的冲击波会使流体剧烈沸腾,然后气化析出气体。随着气体的逐渐增多,气蚀气泡也随之增多,并产生冲击压差,这种冲击压差会造成气蚀的破裂,从而实现清蜡的目的。
在实际现场施工的时候,要根据实际情况进行,为了提升井口的压力,首先要将井口处的出油阀关闭一段时间,关闭的时间大约在五到十分钟左右即可。然后再迅速地打开井阀,这时就会在油管的内部产生一股负压冲击波,这股负压冲击波会在一定程度上实现清蜡的作用,从而会使得油井采油的产量稳定、上升。不过这样的方法并不是对任何结蜡的油井都有用的,而是只适用于那些含蜡量在1.5%到3%之间的结蜡油井中。从这种清蜡方法的本身来看,其运用的成本比较低,此外,在现场施工的过程中,运用的也比较方便。
2.2 油管注入閥清蜡法
油管注入阀清蜡管柱是美国公司研制的,这种油管注入阀的开启主要是利用液压,而它的关闭主要是利用管柱的重力。该油管会在低于油井结蜡点的地方与油套环空连接,进行清蜡。这种清蜡的方法也并不是适用于各种程度的结蜡油井,它只适用于含蜡量在3%以上的结蜡油井。从这种方法的自身来看,现场施工比较简便易行,而且清蜡作业的成本比较低,占井的时间比较少。
在现场施工的过程中,要用符合实际情况的直径管线连接井口与热油注入器,在这同时还要将井口的出油阀关闭。在这之后,还要将凉油泵放入油管,并将油管注入阀开启,然后将一定温度的热油注入油管内泵,当停泵的时候,油管内的压力就会降低。在管柱重力的影响下,油管注入阀就会关闭,而油井内所结的蜡就会在热油的影响下熔化。当再次开井的时候,大部分石蜡就会被油流从油井中带出来。
2.3 井下就地产热清蜡法
对于井下地产热清蜡法来说,它主要是利用由亚硝酸钠和硝酸铵或氯化铵进行反应而产生大量的热,而使得地层中的结蜡熔化,从而实现清蜡的效果。其反应式为NaN02+NH4N03-NaN03+2H20+N2+Q(热量)。可以利用溶液的pH值来对这一反应的速度进行控制。所以,在当溶液顺着油管注入接近地层射孔段适当距离的时候,为了使pH值降低,可注入盐酸,这样一来,反应就开始极具,从而产生大量的热,地层的温度随之升高,可以清除结蜡。该方法所带来的经济效益十分显著,但只适用于油层温度较低,并且结蜡程度比较严重的油井。
3、油井开发后期油井防蜡的方法研究
本文主要以杆管表面亲水防蜡这一方法为例,探讨油井开发后期对油井的防蜡。原油在油井含水量达到80%到85%的时候就会漂浮在油管内部的水中。另外原油由于杆管表面对油呈润湿性,所以就会依附在杆管表面的金属上。虽然油井的含水量比较高,但在油田的实际生产中,杆管金属的表面仍然会结蜡。基于此,为了使原油不在油管的四周漂浮,有效避免杆管表面结蜡现象的出现,就要使杆管金属表面进行亲水。这一方法会起到良好的防蜡效果。
总之,油井结蜡对油井的正常生产会造成很大的影响,而且油井结蜡也是在油井开发过程中普遍存在的现象。所以我们要采取切实有效的清蜡、防蜡措施,避免或在一定程度上改善这种现象。
[关键词]油田开发后期 清蜡 防蜡
中图分类号:TE34 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2013)06-0118-01
对于油田开发来说,油井结蜡对油井的正常生产有非常大的负面影响,这种影响甚至会使油井的生产陷于瘫痪的地步。所以,这就要求我们必须对此重视起来,采取有效的清蜡、防蜡措施,保证油井的正常投入生产。油井结蜡是多方面的,多领域的,比如油管壁的结蜡、油管与抽油杆间的结蜡、地层射孔炮眼与泵入口的结蜡、地层内部的结蜡等等。对于油管壁的结蜡来说,它会致使地层回压的增加,降低油产量;对于油管与抽油杆之间的结蜡来说,它会使抽油机的负荷增大,有时还会造成抽油泵的无法使用;对于地层射孔炮眼与泵入口间的结蜡来说,它会加大油流动所受的阻力,从而在一定程度上降低抽油泵的效率;而对于地层内部的结蜡来说,其引起的后果最为严重,可能会大幅度降低产油量,甚至还有可能导致油井的停产。所以说,油井结蜡对油田开发来说是一项极不利的因素,我们应该采取有效的清蜡、防蜡措施,拔掉这根制约油田开发的毒刺。
1、油井结蜡的原因
1.1 油井结蜡的原理
在原油开采的过程中,它里面所含的石蜡,也就是碳原子数为16的烷烃,它的熔点会随着温度的降低以晶体的形式析出,这种晶体慢慢的变大,并开始聚集,在油管壁上沉积,这就出现了结蜡的现象。而在油田开发的后期,采油地质以及工艺条件都发生着不同程度的变化,这种变化也致使油井结蜡范围的扩大。而油井出现结蜡的现象是有一定原因的,经过分析,其中主要原因是由于固相晶体石蜡分子的形成。
蜡形成的时候,主要为薄膜吸附以及液滴吸附。对于薄膜吸附来说,油水乳化液会与采油设备以及油管接触,而在接触的时候,常常会有两种定向层形成,一个定向层为憎水定向层,另一个定向层为亲水定向层。对于憎水定向层来说,它主要是由于油管或设备将烃类之中所含的油溶表面活性剂吸附而形成的,在这一过程中,不仅有憎水定向层生成,还形成了一层原油薄膜;而对于亲水定向层来说,是由于原油薄膜在与不含表面活性剂的水接触时,发生破裂,而形成的。
1.2 油井结蜡的主要影响因素
要想对油田开发后期油井清蜡及防蜡的方法进行研究,首先就必须了解影响油井结蜡的主要因素以及掌握油井结蜡的规律。具体分析来看,油井结蜡的主要与原油的组成成分以及油井开采的条件状况有关,除此之外,还与油管壁的光滑程度有关。我们首先来探讨原油组成成分对油井结蜡的影响。在原油开发注水的过程中,原油的内部发生了巨大的变化,原油的密度和原油的粘度增加,这就在一定程度上使得油井迅速结蜡。此外,原油中所含的泥、沙以及水等,也是引起油井结蜡的主要因素。油井的开采条件也是油井结蜡的一个主要因素。油井的开采条件主要包括开采的温度、压力以及油气的比和产量。由于在油田开发的后期需要注入大量的水,而水的比热容比较大,这就使得油层的温度下降,从而增加油井结蜡的深度。而地层压力的降低,也会使蜡晶物质生长膨胀,引起油井结蜡现象的出现。而油管壁的光滑与否也决定了油井结蜡的程度。
2、油田开发后期油井清蜡方法的研究
2.1 负压冲击波清蜡法
我们可以运用压力的流体系统进行清蜡,这种清蜡的方法主要是利用压力流体系统打开时所产生的负压力进行清蜡,这种负压力的产生是非常短暂的,它自身的冲击波会使流体剧烈沸腾,然后气化析出气体。随着气体的逐渐增多,气蚀气泡也随之增多,并产生冲击压差,这种冲击压差会造成气蚀的破裂,从而实现清蜡的目的。
在实际现场施工的时候,要根据实际情况进行,为了提升井口的压力,首先要将井口处的出油阀关闭一段时间,关闭的时间大约在五到十分钟左右即可。然后再迅速地打开井阀,这时就会在油管的内部产生一股负压冲击波,这股负压冲击波会在一定程度上实现清蜡的作用,从而会使得油井采油的产量稳定、上升。不过这样的方法并不是对任何结蜡的油井都有用的,而是只适用于那些含蜡量在1.5%到3%之间的结蜡油井中。从这种清蜡方法的本身来看,其运用的成本比较低,此外,在现场施工的过程中,运用的也比较方便。
2.2 油管注入閥清蜡法
油管注入阀清蜡管柱是美国公司研制的,这种油管注入阀的开启主要是利用液压,而它的关闭主要是利用管柱的重力。该油管会在低于油井结蜡点的地方与油套环空连接,进行清蜡。这种清蜡的方法也并不是适用于各种程度的结蜡油井,它只适用于含蜡量在3%以上的结蜡油井。从这种方法的自身来看,现场施工比较简便易行,而且清蜡作业的成本比较低,占井的时间比较少。
在现场施工的过程中,要用符合实际情况的直径管线连接井口与热油注入器,在这同时还要将井口的出油阀关闭。在这之后,还要将凉油泵放入油管,并将油管注入阀开启,然后将一定温度的热油注入油管内泵,当停泵的时候,油管内的压力就会降低。在管柱重力的影响下,油管注入阀就会关闭,而油井内所结的蜡就会在热油的影响下熔化。当再次开井的时候,大部分石蜡就会被油流从油井中带出来。
2.3 井下就地产热清蜡法
对于井下地产热清蜡法来说,它主要是利用由亚硝酸钠和硝酸铵或氯化铵进行反应而产生大量的热,而使得地层中的结蜡熔化,从而实现清蜡的效果。其反应式为NaN02+NH4N03-NaN03+2H20+N2+Q(热量)。可以利用溶液的pH值来对这一反应的速度进行控制。所以,在当溶液顺着油管注入接近地层射孔段适当距离的时候,为了使pH值降低,可注入盐酸,这样一来,反应就开始极具,从而产生大量的热,地层的温度随之升高,可以清除结蜡。该方法所带来的经济效益十分显著,但只适用于油层温度较低,并且结蜡程度比较严重的油井。
3、油井开发后期油井防蜡的方法研究
本文主要以杆管表面亲水防蜡这一方法为例,探讨油井开发后期对油井的防蜡。原油在油井含水量达到80%到85%的时候就会漂浮在油管内部的水中。另外原油由于杆管表面对油呈润湿性,所以就会依附在杆管表面的金属上。虽然油井的含水量比较高,但在油田的实际生产中,杆管金属的表面仍然会结蜡。基于此,为了使原油不在油管的四周漂浮,有效避免杆管表面结蜡现象的出现,就要使杆管金属表面进行亲水。这一方法会起到良好的防蜡效果。
总之,油井结蜡对油井的正常生产会造成很大的影响,而且油井结蜡也是在油井开发过程中普遍存在的现象。所以我们要采取切实有效的清蜡、防蜡措施,避免或在一定程度上改善这种现象。