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浅析油井结蜡的原因及对策doc

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浅析 油井 原因 对策 doc
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浅析油井结蜡的原因及对策【摘要】据悉,我国原油富含蜡,大多数原油含蜡比较高,大部分开采原油含蜡均在 20%以上,含蜡量超过 10%的原油占整个产出原油的 90%。本文将从油井结蜡的原因及危害,结蜡的一般规律做以简要分析,以青海油田的清蜡技术为例来提出清防井蜡的具体方法和措施。旨在了解更多有关油井中的问题与对策,更好地 为石油的开采开 发服务。【关键词】油井结蜡的原因 影响因素 青海油田 防护措施一、简析油井结蜡的原因及危害在开采原油的过程中,溶解在原油中的石蜡会随着外界 压力与温度的降低,从天然气中析出,并以晶体的形式长大聚集和沉 积在油管壁等其他采油 设备上的过程,称 为油井结蜡。随着采油地质,工 艺条件的变化,油井的结蜡机理也会相应地发生变化。随油井温度、压力的降低,结蜡范围扩大,溶于原油中石蜡分子会以晶体形式出现并沉积。而 结蜡一旦形成,原油携蜡机理以薄膜吸附和液滴吸附为主。总而言之,油井结蜡主要分 为内因和外因,内因主要指原油的性质(蜡、胶质和沥青的含量),原油中的含蜡量越多里面含的碳分子就越多,从而结蜡现象就越严重。外因指除了原油的组成以外的因素。影响结蜡的外因主要是指油井的开采条件,如温度、压力、气油比和产量;原油中所含的杂质,如泥、砂和水等以及管壁的光滑程度及表面性质。(1)温度 温度是影响油井 结蜡的重要原因之一。当外界的温度比析蜡温度低时,就会出现结晶现象,温度越低析出的蜡就会越多一般在油气的开采上使用高压物性模拟实验来测析蜡温度变化。(2)压力 根据化学物质的结晶原理可知,当外界的压力低于饱和压力时,伴随着原油中的气体逸出与膨胀都可能造成油温降低,因 为气体膨胀将原油中一部分 热量带走,从而降低了对蜡的溶解能力,温度降低引起结蜡现象。(3)机械杂质和水 结蜡的核心因素是原油中机械杂质 和水中的微粒。当含水量降到 70%以下时,伴随同样的流量井下温度会下降,析蜡点下移,析出的蜡易聚集或沉积,形成油井结蜡。(4)流速和管壁特性 有关实验表明,随流速升高, 单位时间内通过的结蜡量也增加,相应的析出的蜡会增多,易造成 严重的油井结蜡现象。(5)举升方式 举升方式也会对对油井结蜡产生一定的影响。自喷井和气举井在井口或井下节流时会引起气体膨胀而带走部分热量, 导致温度下降造成 结蜡。于原油性质及含蜡量的原因,使得油 层的渗透率降低。而油井析蜡的沉积与聚集会堵塞产油层,增加了油流阻力,使油量减产, 严重影响油井的开采量及开采进程,进而会直接影响油井的稳产和效益。同时对 机器设备而言,会使机器出现磨损,增加作业量,结蜡会影响悬点载荷,结蜡会引起交变载 荷的增大, 进而影响抽油杆的工作寿命。同时在操作的各个环节出现的结蜡现象都会影响整个油气的开采开发。2 简析油井结蜡现象的一般 规律据油井在实际中的结蜡情况总结出一般规律,以作参考,为清防结蜡现象提供指导。经研究发现,稠油井、产量低、井口温度低的地区油井结蜡更为严重,油管内壁粗糙反而不会出现结蜡现象。含水量在 70%以上很少出现结蜡,而低于2%则会严重结蜡。当油嘴保温效果不好时,油和气会通过 油嘴结蜡。当 缩小油嘴时结蜡点会上移,放大油嘴时结蜡点会下移。3 油井结蜡的对策分析问题的出现总会伴随着一定原因和解决方案的施行。接下来就以 初探微生物控制油井结蜡技术在青海油田的应用为例作简要分析,从而 为提出科学合理的油井 结蜡的解决对策、方法和措施提供指导。青海油田地质构造复杂,原油蜡含量达17%。油井结蜡一直是困扰青海油田开采开发的普遍存在和迫切需要解决的生产难题。而通 过大量的实验 表明,微生物自身具有粘附在金属或粘土矿物表面生长具有屏蔽晶核,阻止石蜡沉积或聚集的作用。其原理是在金属和粘土 矿物表面形成一层微生物保护膜,在新陈代谢过程中不断的产生生物表面活性剂等物质,。由于水生微小生物能够保持井壁的湿度,降低原油的流动阻力,新陈代谢产生的物质会阻止析蜡现象的出现,同时还能降低沥 青、胶 质等结蜡成分的沉积作用。其产生的烃氧化菌也会对原油中石蜡的降解作用。青海油田利用微生物控制油井结蜡,不但提高了油井的产量、降低了成本,还有效的保护了环境。其在实践中的试验结果表明利用微生物控制油井 结蜡技术是科学的、合理的、可行的。通过青海油田利用微生物技术解决了油井结蜡问题,可以总结出基本的油井防蜡方法。通过阻止结蜡晶体的析出,利用温度和 压力变化来调节其 发生的环境;通过抑制或创造不利于结蜡聚集或沉积的条件来防止结蜡现象的出现。具体的防蜡措施有:过向井筒加入液体的化学防蜡剂,使其在井筒中混合溶解,实现防蜡的目的;同时还可以利用诸如青海油田的微生物防蜡技术或磁防蜡技术等。虽然在含蜡原油的开采开发中使用了各种防蜡措施,但并不一定会有效的解决油井的结蜡问题。而为之有效的是施行清蜡措施,以此来阻止析蜡 结晶的沉 积或聚集,保证油井开采开发的顺利进行。常用的清蜡方法有 目前油井常用的清蜡方法有机械清蜡、热力清蜡、化学清蜡等,当然微生物清蜡作为一种 环保手段,也会因技 术条件的成熟而普遍 应用于实际开采中。现对清蜡措施做以具体介绍:微生物清蜡技术 清蜡的微生物主要有食蜡性微生物和食胶质和沥青质性微生物。该类微生物能够有效地降低原油中蜡、 沥青、胶 质等的含量,从根本上清除了结蜡产生的条件。当把该类微生物注入油井后,它会以原油中蜡和沥青为食,从而使硫酸盐还原菌的增殖产生表面活性剂,使原油膨胀或其它降粘,实现清蜡。机械清蜡技术 即利用专门的工具(刮蜡片、清蜡 钻头 等)来刮除机器设备管壁上的蜡,利用液流的冲刷将蜡带走的清蜡方法。利用安装在抽油杆上的活 动刮蜡器清除油管和抽油杆上的蜡是有杆抽油井的机械清蜡方法。在油流流经尼龙 刮蜡器的倾斜开口和齿槽,会推 动刮蜡器缓慢旋转,提高刮蜡效果。然而机械清蜡不能对抽油杆接头和限位器上的蜡进行有效地清除,有必要同热力清蜡技 术、化学清蜡技 术配合使用。热力清蜡技术 利用热力学来提高液流和沉积表面的温度,熔化机器设备中的蜡。该技术可分为热力清蜡是利用热力学能提高液流和沉积表面的温度,熔化沉积于井筒中的蜡。根据提高温度的方式不同热流体循环清蜡、 电热清蜡和热 化学清蜡。   (1)热流体循环清蜡法 热流体循环清蜡法又称热洗清蜡,其原理是通过热流体在井筒中的循环传热,熔解沉积在原油中的 结蜡晶体。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。   (2)电热清蜡法   主要是通过电缆通电后放出的热来提高油井的温度,熔化聚集在井筒及机器设备井壁上的蜡。(3).热化学清蜡法   利用化学反应产生的热量来熔化蜡的方法,但是这种方法成本较高。其主要利用 2O+g+22↑+ 2529.2 生的热量。  化学清蜡技术 指利用化学药剂的降凝、降粘、解堵的作用来有效的清蜡,它是目前油田中 应用比较广泛的方法。化学清、防蜡 剂有油溶性、水溶性和乳液型三种液体清、防蜡剂,此外还有一种固体清、防蜡剂。四、结语油井结蜡是石油开采中存有的普遍问题,在解决此 类问题时应 以防蜡为主、清蜡 为辅,针对不同油田的实际情况将各种清防蜡手段相结合,更好的为油田的开采开发服务。参考文献:[1]《油井自动清蜡器的现场应用》 石油矿场机械 第25卷 马效忠 [2] 微生物控制油井结蜡技术在青海油田的应用
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