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微生物清防蜡技术优势

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微生物 清防蜡 技术优势
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第 页 (共 12 页) 6在地层条件下通常以液体存在,然而在开采过程中,随着温度和压力下降以及轻质组分不断逸出,原油溶蜡能力降低,蜡开始结晶、析出、聚集,并不断沉积而使油井结蜡。如果蜡沉积在管杆上,导致油流通道减小,油流阻力增加,悬点载荷加重,电耗、材耗增大,进而出现蜡卡;如果蜡沉积到油层的孔道中,就会堵塞油层孔隙;蜡沉积到油管内壁及井筒设备上,会影响油井产量,还可能造成抽油泵失效和损坏;如果蜡沉积在地面管线上则会减小管线的有效直径,增加井口回压,输油能耗增加甚至地面管线堵塞,结蜡严重的井一旦停井就无法正常开井生产,需热洗或上下解卡。因此,结蜡井需第 页 (共 12 页) 2要定期清防蜡维护,否则会造成蜡卡。1)机械清蜡机械清蜡就是用专门的刮蜡工具(清蜡工具),把附着于油井中的蜡刮掉,这是一种既简单又直观的清蜡方法,在自喷井和抽油井中广泛应用。机械清蜡方法的主要优点是操作简便、有效、成本低,缺点是清下来的蜡容易落入井底,堵塞射孔孔眼或近井地层,有时对设备的磨损严重。(2)热洗 热洗的目的是清洗油管中的蜡堵。这是现场常用的方法,但在循环处理过程中,由于井筒热损失,到达井底的温度已大大降低,如温度低于初始结晶温度时,溶于热油中的蜡又重新析出,沉积在射孔孔眼造成堵塞。而且热洗水柱大于地层压力,热洗留在油井中的洗井水需要经过第 页 (共 12 页) 33d~7d 时间返排后,油井才能恢复正常生产。热洗包括热水洗和热油洗。热水洗不能用于水敏油井;热油洗存在安全环保和劳动条件差等问题。热洗只具有清蜡作用而无防蜡作用。(3)化学清防蜡剂 这是目前采用的主要方式。化学清蜡剂(主要化学成分为有机溶剂如混苯等)清除蜡堵较为有效,但价格昂贵,加药频繁,加药量大,药剂易燃易爆,毒性强,对人体健康危害较大,同时由于加入的药剂不可能均匀溶于原油,所以难以获得好的效果,而且也不能阻止井口附近结蜡,另外采用油套连通循环的方式,会造成压差改变,含水上升。(4)强磁防蜡器 下入井下管柱,利用磁性改变分子极性分布,从而防止蜡颗粒的生成。但从现场应用看,效果不甚理想,因此此法不常用。(5)加热法 第 页 (共 12 页) 4主要是采用油管电加热器为油管内的油流加热,达到清蜡目的。但能耗大,且电热杆易损坏,作业难度大,成本高。上述几种方法都有一定的作用,但从生产实际看,这些措施存在工作量大、费用高以及污染地层等缺点,不能满足采油单位的需要。)微生物自身作用所选择的微生物个体很小,只有几微米,细胞壁具有特殊结构(主要化学成分粘质复合物构成三维网状结构,网状结构间填充多糖),表面有鞭毛,有很强的粘附性,生长繁殖很快,在对数生长期个体数成指数级增长。它附着在金属或粘土矿物等水润湿物体表面上生长繁殖,形成一层致密的微生物保护膜,具有屏蔽晶核,阻止结晶的作用。(2)微生物代谢产物的作用第 页 (共 12 页) 5原油中正构烷烃在微生物的作用下生成脂肪酸、糖脂、类脂体等具有表面活性剂特征的物质和气体。这些代谢产物具有以下特点:表面活性剂和蜡晶作用参与蜡晶的形成,促使蜡晶畸化,阻止蜡晶体进一步生长,从而有效防止蜡、沥青质、胶质等重质组分的沉积;代谢产物中产生的有机酸、乙醇、乙醛等物质提高了溶解能力;代谢产物中大量的二氧化碳、甲烷气体降低了原油的黏度。(3)烃氧化菌对原油中石蜡的降解烃氧化菌可以加速原油中石蜡等长碳链烃的无氧降解,通常情况下,碳氢化合物在无氧环境中降解的速度极慢,然而,由于微生物的作用,通过生物化学的途径,烷烃的无氧分解是容易实现的。(4)微生物对原油中石蜡的降解乳化作用微生物对原油中的石蜡起到降解乳化作用,其代谢产物改变了原油的流动性,阻止石蜡在井第 页 (共 12 页) 6筒内的沉积,达到清防蜡的目的。1)适应范围微生物清防蜡剂适用范围见表 1。表 1 微生物清防蜡剂适用范围项目井别产液量m3/度℃原油含蜡量%沉淀度 适用范围抽油机井103 ≥250 <360000 )选井方法微生物清防蜡应选取满足以下条件的油井:①抽油机井,井底温度最高不超过 120℃,采出液 6间、综合含水 5%~98%,不含水的油井不宜使用;第 页 (共 12 页) 7②原油相对密度≤地层水矿化度低于36×104mg/l,产液量 2d,含蜡 3%以上的油井;③有一定沉没度,沉没度最好≥250m;④油井近半月内无酸化、化学固砂等措施;⑤油井能够正常生产,不存在低压漏失层,井况无故障。全、便捷、效率高;对地层油质敏感性小,不污染环境,不损伤地层;对于小断块油藏,尤其是产能低的井适应性强;与其他清防蜡措施相比,效果周期长,大大减少了油井清防蜡施工作业量,便于油田油井生产管理。(1)直接经济效益①节约洗井费用和加化学清防蜡剂的费用。②缓解油井结蜡,减小抽油泵载荷及电流,第 页 (共 12 页) 8延长检泵周期。③减少洗井所导致的产量损失。油井在洗井作业中,若洗井液不能完全返排,会导致很大的产量损失。同时也会对油井的周围地带造成伤害,使油井的产量逐步下降。④可以有效的维持或增加油井产量。由于洗井作业一段时间后,油井产量达到一个较高水平,随后由于油井结蜡,产量逐渐下降,直至第二个洗井周期。而微生物清防蜡会一直维持油井在一个相对较高的产量水平下生产,使原油产量得到维持甚至提高。(2)间接经济效益和社会效益①减少人工操作成本。②降低原油集输成本。用微生物清防蜡后,原油的粘度会有所降低,可改善原油的流动性能,进而降低原油的集输成本。③降低原油的炼油成本。由于微生物清防蜡不是依赖于溶化( 如热洗) 、吸附和溶解作用(如化第 页 (共 12 页) 9学清防蜡),而是通过使原油中的大分子断裂成小分子,从而达到清防蜡目的。它同时还存在如其机理所决定的吸附和润湿性改变等多种作用。原油中小分子的增加,使得原油在提炼过程中,成品率提高,炼油成本降低。④有效地减轻环境污染。石油从开采到炼制的各个环节中,都不可避免地对坏境造成或轻或重的污染问题。油井的清防蜡工作,同样会给环境造成污染。如热洗井,会造成近井地带的染,其废物的排放,可能会造成环境污染;化学清防蜡剂中所含有的芳烃和氯仿等,对所接触的人类和环境会造成较大的损害,并且在随后的石油炼制中,会大大地增加炼油成本。而微生物清防蜡是利用自然界物种之间的共存关系,分解原油中的重质组份而达到清防蜡目的。其持续时间长,从井内至炼油的整个过程中,均能持续发挥作用。经炼油的高温作用后,会自行消亡。而不会造成任何不良影响。这正是微生物技术越来越广泛得第 页 (共 12 页) 10到应用的原因所在。经在加拿大、美国等石油生产技术先进国家广泛应用。在国内,大港、华北等许多油田也相继从国外引进了该项技术与产品,进行了的现场应用试验研究工作。微生物清防蜡成败的关键是菌种的品质。每一种菌种对不同含蜡原油都有极强的针对性和配伍性,必须针对原油及其蜡质情况进行严格的室内试验,筛选评价出适宜的菌种。国外对清防蜡菌种的研究在上个世纪就已达到较高水平:研制的细菌产品可对碳原子数范围为 63 的烷烃分子进行生物降解,产品细化到针对一定碳数段。而国内还停留在较低的水平。针对这一现状,长江大学借鉴国外先进技术和经验,开发出具有耐温、耐盐、高效、且适应性强、应用面广的“微第 页 (共 12 页) 11生物清防蜡菌剂” 。虽然国外具有较为优质的微生物清防蜡菌剂产品,但其价格昂贵;国内的微生物清防蜡菌剂虽然品种较多,但有些效果一般、有些适应性不强、有些则价格较高,不能很好地满足油田要求。研制开发的“微生物清防蜡菌剂” ,具有耐温、耐盐、高效等优势,目前已在克拉玛依油田(2003、江汉油田(2007、青海油田(2008试验获得成功。该“微生物清防蜡菌剂”具有适应性强、应用面广的特点,可应用于全国各大油田的油井清防蜡。其它公司的微生物清防蜡技术相比,本公司微生物清防蜡技术具有明显的技术特色和优势。1)耐温:该菌剂可耐井底温度达120℃(耐第 页 (共 12 页) 12120℃以上高温菌种正在研发中) ,因此能应用于高温油田。2)耐盐:该菌剂可耐盐度高达36%(饱和状态),因此能应用于高矿化度油田。3)作用面宽:该菌剂可对碳原子数范围为 63 的烷烃分子进行生物降解,因此可应用于各类油田油井的清防蜡。4)一般不需关井,不影响正常生产。5)用量较少、有效期较长,且安全、环保。
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