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修井工程4-清蜡与防蜡

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修井工程 打捞工艺 井下作业 修井动力
资源描述:
井结蜡的原因油井在生产过程中结蜡的根本原因是油井产出的原油中含有蜡。油井结蜡有两个过程,首先是蜡从原油中析出,然后聚集、粘附在管壁上。原来溶解在原油中的蜡在开采中凝析出来是由于原油对蜡的溶解能力下降所致。当原油的组分、温度、压力发生变化,使其溶解能力下降时,将一部分蜡从原油中析出。第四章油井防蜡与清蜡 ( 蜡: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、压力继续降低和气体析出,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。第四章油井防蜡与清蜡 ( 井结蜡的过程结蜡位置:从能量角度来看,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。蜡的初始结晶温度或析蜡点(当温度降低到某一值时,原油中溶解的蜡便开始析出,蜡开始析出的温度。第四章油井防蜡与清蜡 ( 响油井结蜡的因素(1)原油的性质及含蜡量其它条件相同,原油中含蜡量越高,油井越容易结蜡。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。第四章油井防蜡与清蜡 ( 响油井结蜡的因素2)原油中的胶质、沥青质随着胶质含量的增加,蜡的初始结晶温度降低。因为,胶质为表面活性物质,它可以吸附于石蜡结晶的表面,阻止结晶体的长大。沥青质是胶质的进一步聚合物,它不溶于油,是以极小的颗粒分散于油中,成为石蜡结晶的中心,对石蜡结晶起到良好的分散作用。而胶质、沥青质同时存在时,在壁管上沉积的蜡的强度将明显增加,而不易被油流冲走。第四章油井防蜡与清蜡 ( 响油井结蜡的因素3)压力和溶解气压力高于饱和压力时,压力降低时,原油不会脱气,蜡的初始结晶温度随压力的降低而降低(B→A)。压力低于饱和压力时,随着压力降低原油中的气体不断脱出,气体分离与膨胀均使原油温度降低,降低了原油对蜡的溶解能力,使蜡的初始结晶温度升高(A→C)。( 响油井结蜡的因素3)压力和溶解气采油过程中,原油从油层向地面流动,压力不断降低;在井筒中,由于油流与井筒及地层间的热交换,油流温度也降低;当压力降低到饱和压力时,便有气体脱出,降低了原油对蜡的溶解能力,使初始结晶温度提高,同时气体的膨胀,发生吸热过程,也促使油流温度降低,从而加重了蜡晶的析出和沉积。第四章油井防蜡与清蜡 ( 响油井结蜡的因素4)原油中的水和机械杂质原油中的水和机械杂质对蜡的初始结晶温度影响不大。原油中的细小砂粒及机械杂质将成为石蜡析出的结晶核心,而促使石蜡结晶的析出,加剧了结蜡过程。油井含水量增加,结蜡程度有所减轻的原因:一是水的比热大于油,故含水后可减少液流温度的降低;二是含水量增加后易在管壁形成连续水膜,不利于蜡沉积于管壁。第四章油井防蜡与清蜡 ( 响油井结蜡的因素5)液流速度、管壁粗糙度及表面性质①液流速度对结蜡的影响有正反两个方面的作用:液流速度大,热损失小,液流在井筒内保持较高的温度,蜡不易析出,同时对管壁的冲刷能力强,蜡不易沉积在管壁上。随着流速的增大,单位时间内通过管道某位置的蜡量增加,加剧了结蜡过程。油井生产实践证明,高产井结蜡情况没有低产井严重。第四章油井防蜡与清蜡 ( 响油井结蜡的因素5)液流速度、管壁粗糙度及表面性质②管壁越光滑,越不易于蜡的沉积。③管壁表面亲水性越强越不易结蜡。第四章油井防蜡与清蜡 ( 油性质、含蜡量胶质、沥青质压力、溶解气机械杂质、含水流速、光滑、表面析出结晶凝聚粘附原油中含有蜡的成分组分温度应力发生变化表面粗糙冲刷力小油井结蜡影响因素形成过程第四章油井防蜡与清蜡 ( 井防蜡方法1)阻止蜡晶的析出:采用某些措施(如提高井筒流体的温度等),使得油流温度高于蜡的初始结晶温度,从而阻止蜡晶的析出。2)抑制石蜡结晶的聚集:在石蜡结晶已析出的情况下,控制蜡晶长大和聚集的过程。3)创造不利于石蜡沉积的条件:如提高表面光滑度、改善表面润湿性、提高井筒流体速度等。防蜡原则第四章油井防蜡与清蜡 ( 井防蜡方法(1)油管内衬和涂层防蜡主要是通过表面光滑和改善管壁表面的润湿性,使蜡不易在表面上沉积,以达到防蜡的目的。应用比较多的是玻璃衬里油管及涂料油管。具体措施第四章油井防蜡与清蜡 ( 井防蜡方法(2)化学防蜡通过向井筒中加入液体化学防蜡剂或在抽油泵下的油管中连接上装有固体化学防蜡剂的短节,防蜡剂在井筒流体中溶解混合后达到防蜡目的。防蜡剂主要有活性剂型和高分子型两大类。具体措施第四章油井防蜡与清蜡 ( 井防蜡方法(3)磁防蜡技术原油通过强磁防蜡器时,石蜡分子在磁场作用下定向排列作有序流动,克服了石蜡分子之间的作用力,不能按结晶的要求形成石蜡晶体;已形成蜡晶的微粒通过磁场后,石蜡晶体细小分散,并且有效地削弱了蜡晶之间、蜡晶与胶体分子之间的粘附力,抑制了蜡晶的聚集长大。井清蜡方法在绞车滚筒上的钢丝穿过滑轮后将清蜡工具经防喷管下到油管中,并在油管结蜡部位上下活动,将蜡沉积刮除,由液流携带出井筒。1)机械清蜡 刮蜡片清蜡第四章油井防蜡与清蜡 ( 管刮蜡的主要工具是螺旋式刮蜡器。将螺旋式刮蜡器接在油管下面,利用油管的上下活动将套管壁上的蜡清理掉,也可以利用转盘带动刮刀钻头刮削;同时利用液体循环把清理下的蜡带到地面。(1)机械清蜡 井清蜡方法第四章油井防蜡与清蜡 ( 热清蜡法是把热电缆随油管下入井筒中或采用电加热抽油杆,接通电源后,电缆或电热杆放出热量即可提高液流和井筒设备的温度,熔化沉积的石蜡,从而达到清防蜡的作用。(2)热力清蜡 井清蜡方法第四章油井防蜡与清蜡 ( 流体循环清蜡法的热载体是在地面加热后的流体物质,如水或油等,通过热流体在井筒中的循环传热给井筒流体,提高井筒流体的温度,使得蜡沉积熔化后再溶于原油中,从而达到清蜡的目的。根据循环通道的不同,可分为开式热流体循环、闭式热流体循环、空心抽油杆开式热流体循环和空心抽油杆闭式热流体循环四种方式。(2)热力清蜡 井清蜡方法第四章油井防蜡与清蜡 ( 2)热力清蜡 井清蜡方法第四章油井防蜡与清蜡 ( 2)热力清蜡 井清蜡方法第四章油井防蜡与清蜡 ( 化学清蜡是利用化学反应产生的热能清蜡。这种方法不经济,效率不高,因此很少使用。(2)热力清蜡 井清蜡方法第四章油井防蜡与清蜡 ( 井内油管起出来,摆放整齐,然后利用蒸汽车的高压蒸汽熔化并刺洗内外的结蜡。(2)热力清蜡 井清蜡方法第四章油井防蜡与清蜡 (
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