油井结蜡的危害直接关系到油田开采产量, 同时也对开采设备的使用寿命造成直接影响。因此, 在原油开采过程中, 需要定期进行结蜡的清理, 以保证设备正常运行, 保证产量稳定[1]。清理结蜡的方式有很多, 合理的清蜡方式往往能给企业带来更多的经济效益。
1油井结蜡机理及危害
1.1油井结蜡机理
开发油田之前, 油田中的原油深埋在底层当中, 在高压、高温条件下, 原油呈现单相液态, 而蜡则完全在原油中溶解。随着原油开采, 从油田地层下沿着油层流入到油井底部, 在通过开采使原油从井底顺着油井井筒逐渐举升到油井井口, 这一过程原油压力与温度逐渐降低, 当压力达到一定程度时, 使石蜡在原油中溶解的平衡条件遭到破坏, 导致原油中石蜡结晶析出。当温度下降到析蜡点时, 蜡晶颗粒逐渐在管壁与油流上析出。油流当中析出的蜡逐渐随着原油开采而流出油井, 有部分会聚集、凝结在一起, 并且粘附到油井设施表面, 形成油井结蜡。在油管当中所结成的蜡并不属于纯净的石蜡, 而是在原油当中析出的半固体、固体蜡和沥青质、胶质混合而成, 同时其中还夹杂这部分泥沙、少量原油和少量的水。
1.2危害
不同的油田在因各种条件差异, 其中原油的含蜡量存在差异。而开采条件的差异, 也使得原油结蜡产生的结果存在不同。通常原油含蜡量越多, 结蜡的程度越严重。我国国内主要的几个油田在原油含蜡量上都比较高, 主要是这些油田都属于陆相油田。依照统计发现, 我国主要的几个油田油井平均含有10%的含蜡量, 在油田开采中, 油井结蜡往往带来以下几种危害:
(1) 井口结蜡、地面管线结蜡, 导致油井井口回压大增, 使深井泵的压头增大;
(2) 下泵部位结蜡, 导致泵吸油性能降低;
(3) 深井泵在出口位置结蜡, 使油管沿程损失大增, 增加了地面驱动系统的运行负荷;
(4) 泵吸入口位置及以下部分结蜡, 导致泵效降低, 并容易烧毁泵;
(5) 结蜡影响悬点荷载, 在生产过程抽油机井油管当中严重结蜡, 将是结蜡部分井段的阻力增加, 阻碍原油流动。这将导致上冲程增加悬点负荷, 而下冲程悬点负荷降低。这种因结蜡引起的交变荷载增加, 很大程度上降低了抽油杆的使用寿命;
(6) 油管结蜡, 使油管孔径缩小, 又增加了油流的阻力, 并且严重时造成油管堵塞, 发生卡泵情况。这些问题将直接导致油田原油的开采量, 使抽油井产量大大降低;
(7) 油井结蜡, 容易使设备损坏, 同时也容易造成产量降低。因此需要定期清理结蜡, 这直接增加了原油开采的作业工作量。
2合理热洗清蜡方法分析
合理热洗清蜡方式很多, 本文介绍油井自能热洗清蜡技术, 分析如下。
2.1油井自能热洗清蜡方法分析
油井的产出液通过交换器进行加热, 加热后的产出液流经油套环形空间, 并往复循环, 从而形成高温蒸汽效应, 提升套环形空间的温度, 特别是增加了产出液温度。当油井温度达到熔蜡点时, 粘附在油管壁和抽油杆表面的结蜡将逐渐被高温熔化, 并随着油流脱落。含有蜡的油流达到泵口时, 抽入油管当中, 在向上流动过程中, 再次对油管壁与抽油杆上的蜡进行加热, 并将熔化的蜡带出井筒, 实现利用自身产出液作为能源清洗油井结蜡的目的, 这即是自能热洗清蜡方式。这种清洗结蜡方式, 循环动力来源是开采原油的抽油机, 热交换器产热燃料是套管中的天然气或者开采过程中采气器所采集到的伴生气体。整个过程未外加其他能源, 使这种自能热清洗技术成为环保、有效的除蜡方式。
2.2与其他方式比较存在的优势
自能热洗清蜡方法因能源自给自足, 因此更加环保、更加节约能源。而且这种方式对地层无污染, 结构在原有设备基础上稍作调整即可实现, 热能交换率更高, 更加节能。此外, 其他洗蜡方式主要应用的传热媒介是水, 因水沸点较低, 需要通过高压方式才能满足熔蜡要求, 而高压处理将影响洗蜡设备的安全性。作为自能热洗清蜡方法的导热媒介, 使用的是油井产出液, 本身即是高温导热油, 沸点一般在300℃以上, 在油温处于200℃时, 相对应的蒸汽压力才仅仅为1.8MPa, 这使高温导热油为媒介的自能热洗蜡方法安全性大大提升[2]。
2.3应用效果分析
在某油区, 引入自能热洗清蜡技术, 并在引用后进行80 多次清洗工作, 绝大多数清洗效果理想, 达到了洗防蜡的目的。这种技术属于清洗周期长的, 但效果较好的洗蜡方式, 在快速除蜡上效率虽然较差, 但这种方式可作为长期油井维护的有效技术, 提升清防蜡效果。对于结蜡严重程度低的油井, 还能够起到一定的增产效果。在应用该技术中后, 典型井例某油井采用该技术清防蜡, 在热洗前后示功图比较如图1所示。
从热洗清蜡前后示功图可以发现, 即便这种清蜡方式存在固定凡尔漏失, 但自能热洗清蜡技术的整体清蜡效果依旧显著, 效果突出。
3 结语
自能热洗清蜡技术能够有效达到清蜡效果, 提升清蜡效率、提升油井产能、降低设备损耗、降低作业工作量, 在油井清防蜡方面具有重要的作用。本文研究的自能热洗清蜡技术, 具有热效率高、节能环保、无污染、周期性好的应用效果, 更适合作为一项油井日常维护技术应用, 值得推广应用。
摘要：研究油井合理热洗清蜡技术能有效提升油井产量、降低设备损耗, 促进原油开采企业的稳定发展。本文对自能热洗清蜡方法进行研究, 望给油井清防蜡提供研究依据。
关键词：油井,结蜡,热洗清蜡
参考文献
[1] 原国军.完善油井热洗清蜡工艺技术研究[J].石油天然气学报, 2014, 36 (8) :150-153.
[2] ]袁峥嵘, 刘红霞, 张志红.浅谈油井合理的热洗清蜡方法[J].科技致富向导, 2014 (6) :22-22.