【正文】 5．《濰北油田清防蠟研究》 濰北油田技術(shù)員。 3．《采油工程》主編于云琦，石油工業(yè)出版社。 )將保溫藥劑打入套管的環(huán)形空間內(nèi)，然后用封隔器封隔住，從而可以起到保溫作用，使油的溫度不致過(guò)快的散失，也能降低油的粘度， 致 謝 在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的撰寫(xiě)過(guò)程中，指導(dǎo)老師 譚勝利 老師給我解答疑問(wèn)，提供資料，在此對(duì) 譚勝利 老師致以衷心的感謝 ! 參考文獻(xiàn) 1．《采油工程手冊(cè)》主編，萬(wàn)仁溥，石油工業(yè)出版社。 自我設(shè)想：分析蠟的成分，找出一種化學(xué)藥品與蠟劇烈的反映就像鈉在水里一樣或者找到一種材料作為油管，使蠟像在保溫杯里一樣可以保持溫度不變 (其中殼牌公司研制了 CP RS 除蠟器，它以其簡(jiǎn)單及低花費(fèi)吸引起人們 的關(guān)注，它的成分為合金不銹鋼，通過(guò)改變?cè)偷奈锢硖匦宰柚规湢畹男纬啥_(dá)到避免結(jié)蠟的目的。 (2)、生產(chǎn)中期和后期適用采取在保護(hù)好油層的基礎(chǔ)上，平時(shí)注意定期加藥防蠟；按周期高溫?zé)崴淳?。?duì)于這種問(wèn)題沃來(lái)德公司發(fā)明了 WTFL 系列防蠟器。井下固體化學(xué)防蠟器就是為克服上述防蠟工藝技術(shù)局限而研制的。 油井在開(kāi)采過(guò)程中，隨著溫度、壓力韻降低和氣體的逸出，原油中的蠟便析出、結(jié)晶，進(jìn)而長(zhǎng)大聚結(jié)沉積在油管、套管、抽油桿及地面輸油管線，造成結(jié)蠟堵塞，影響油井正常生產(chǎn)，本油田曾用熱水、熱油等手段進(jìn)行清防蠟，但效果不佳。 總的說(shuō)來(lái)，聲波防蠟技術(shù)是一種新型高效、低成本的先進(jìn)技術(shù)，應(yīng)用后防蠟效果好，有效期長(zhǎng)，可降低 抽油機(jī)電能消耗，延長(zhǎng)洗井及蠟卡檢泵周期，且有相當(dāng)部分油井的產(chǎn)液量和產(chǎn)油量增加，是一種值得大面積推廣的實(shí)用技術(shù)，該技術(shù)適用于含蠟油井及黏度 2020MPa． s以下的稠油井，且不受含水的影響，應(yīng)根據(jù)油井產(chǎn)液量選擇防蠟器的型號(hào)。 1 999 年，采用聲波防蠟器與化學(xué)清蠟劑配合使用之后，抽油機(jī)工作電流大幅度降低，其中 E i 7— 1 井下入聲波防蠟器后，維持油井正常生產(chǎn) 3 個(gè)月之后，再次結(jié)蠟使油井產(chǎn)量下降，經(jīng)二次加藥后，該井又恢復(fù)了正常生產(chǎn)至當(dāng)年年底未出現(xiàn)異常； LN 1 5— 2 和 5A6— 1 3 井，下入聲波防蠟器后，配合加化學(xué)藥劑，加藥周期延長(zhǎng) 1 倍時(shí)間，且每次加藥量減少 1／ 3。江蘇油田曾對(duì) 3 口油井進(jìn)行聲波復(fù)合化學(xué)防蠟試驗(yàn)。措施前，熱洗周期平均 2 0 天；措施后，熱洗周期平均延長(zhǎng)至 8 O 天，部分井已超過(guò) 1 00 天后仍然有效。 l 999 年，遼河油田實(shí)施聲波防蠟技術(shù) 5 口井，截至當(dāng)年1 2 月底 ， 5 口油井全部見(jiàn)到增油、增液效果，平均每天單井增液 1 O． 5t、增油 7 1 998 年，勝利油田進(jìn)行了 l 0口井的聲波防蠟作業(yè)，當(dāng)下入聲波防蠟器后，由于原油黏度的降低，流動(dòng)阻力大幅度下降，即使在產(chǎn)液量增加的條件下，抽油機(jī)工作電流也有較大幅度降低，工作載荷下降，平均熱洗周期由 1 8 天延長(zhǎng)至 58 天，最長(zhǎng)的有 3 個(gè)月；平均檢泵周期由 1 66 天延長(zhǎng)到 1 96 天，平均產(chǎn)液量由 6． 9 t／ d 上升到 9。 單純聲波防蠟井的應(yīng)用效果：在大慶、胖利、遼河等油田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用單純 聲波防蠟技術(shù)，見(jiàn)到了明顯的產(chǎn)液量和產(chǎn)油量的增加、熱洗周期延長(zhǎng)、抽油機(jī)負(fù)荷降低和檢泵周期延長(zhǎng)的效果。第一階段是以降黏為目的的試驗(yàn)階段，一后因聲波發(fā)生器彈片振斷而告終；第二階段是根據(jù)第一階段所暴露出和發(fā)生器使用壽命短等問(wèn)題，對(duì)聲波發(fā)生器的結(jié)構(gòu)做改進(jìn)階段；第三階段是在發(fā)生器的結(jié)構(gòu)及材料方面展開(kāi)了深入的研究階段。再就是聲波的熱作用，但是熱作用的大小與聲波振動(dòng)的頻率及振動(dòng)幅度有關(guān)，在頻率不高時(shí)，這種作用就比較弱。 聲波 防蠟技 術(shù)首先 是由聲 波發(fā)生器 產(chǎn)生的 聲波以 較高頻 率產(chǎn)生劇烈機(jī)械振動(dòng)，振動(dòng)作用于含蠟原油而產(chǎn)生攪拌、分散、沖擊破碎等次級(jí)效應(yīng)，原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)與蠟晶均勻分布，從而減少蠟晶相互結(jié)合的幾率，同時(shí)強(qiáng)烈的振動(dòng)而產(chǎn)生的力學(xué)效應(yīng)使流體質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加而產(chǎn)生較大的剪切應(yīng)力，從而減弱蠟晶之間的結(jié)合力，導(dǎo)致蠟晶的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)破壞，流動(dòng)性改變，具體體現(xiàn)在降低析蠟溫度 ，并大幅度降低原油黏度和流動(dòng)阻力。 目前礦場(chǎng)常用 的清蠟方法有機(jī)械清蠟法、熱力清蠟法、化學(xué)清蠟法、磁防蠟法及微生物清蠟法。 5． 2 聲波防蠟技術(shù)礦場(chǎng)應(yīng)用顯威力 聲波防蠟是利用流體動(dòng)力學(xué)聲波原理，將聲波發(fā)生器接在流動(dòng)管柱上長(zhǎng)期在線工作，實(shí)現(xiàn)防蠟之目的。如安東奧爾工程技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的金屬納米聚合物涂 料就是一種疏蠟性涂層，具有很好的防結(jié)蠟性能。 (2)井筒隔熱膠凝液技術(shù)： 隔熱材料混合配制的五種膠凝液，泵入井筒內(nèi)，以阻止和減緩原油熱量 向四周環(huán)境的擴(kuò)散，增加井筒內(nèi)環(huán)形空間的溫度，降低原油黏度。由于兩者作用機(jī)理完全不同 ,因此綜合利用化學(xué)防蠟劑與化學(xué)清蠟劑各自的優(yōu)點(diǎn) ,在油井清防蠟工作中充分發(fā)揮兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的特性 ,將成為今后化學(xué) 清防蠟技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。 目前 ,化學(xué)清蠟劑的發(fā)展方向是繼續(xù)尋找高效、低廉的蠟溶劑 ,并開(kāi)展復(fù)配助劑的研究 ,通過(guò)不同高效助劑的復(fù)配 ,提高蠟溶劑在沉積蠟周?chē)木奂?,避免因油的稀釋造成清蠟劑清蠟效果的下降。原油開(kāi)采的階段不同 ,原油含水會(huì)發(fā)生較大變化 ,因此 ,在所采取的化學(xué)清防蠟的方式上有較大的區(qū)別。 應(yīng)用前景展望 江漢油田綜合采用化學(xué)清防蠟、熱洗清蠟和機(jī)械清蠟等技術(shù)取得了良好的油井清防蠟效果。從 2020 年 6月 1 日進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用至今 , CY2 清防蠟劑已在江漢油田 330 多口油井上得到推廣應(yīng)用 ,取得了良 好的清防蠟效果 ,將油井檢泵周期平均提高 1 倍以上 ,確保了油井的正常生產(chǎn)。具有適用面廣 ,清蠟效果好 ,價(jià)格低廉 ,使用簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。因而自 2020 年 11 月以后 ,為滿(mǎn)足江漢油田現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需要 ,防止原油中的氯元素和硫元素在原油深加工過(guò)程中 ,造成煉油生產(chǎn)設(shè)備腐蝕和 使煉油催化劑 中毒 ,無(wú)氯、無(wú)硫的新型高效 CY2 油基型清防蠟劑逐步取代 BJ6 等含有機(jī)氯清防蠟劑產(chǎn)品 ,并在油田得到廣泛應(yīng)用。由于這些產(chǎn)品溶蠟速率高 ,油井清蠟見(jiàn)效快并且清防蠟效果較好 ,因而在江漢油田得到了廣泛的應(yīng)用。 應(yīng)用情況 江漢油田最早采用防蠟降黏劑 AE1910進(jìn)行油井的清防蠟 ,從 1987年開(kāi)始在江漢油田推廣使用 BJ 系列的 BJD BJ6 清防蠟劑 ,并輔以江漢油田生產(chǎn)的QF JQ00 CYl 等油基型清防蠟劑。 水溶性表面活性劑通過(guò)在結(jié)蠟表面 (如油管、抽油桿和設(shè)備表面 )上吸附 ,造成極性反轉(zhuǎn) ,從而阻止蠟在其表面上的沉積。此類(lèi)防蠟劑可分為以下兩類(lèi) : 油溶性表面活性劑是通過(guò)吸附在蠟晶表面 ,使之變成極性表面 ,不利于非極性石蠟的結(jié)晶 ,從而阻止蠟分子進(jìn)一步沉積。常用的聚合物型防蠟劑有聚乙烯、聚丙烯酸酯、乙 烯 羧酸乙烯酯共聚物 (EVA)、乙烯一羧酸乙烯酯共聚物及丙烯酸酯及其共聚物等。聚合 物型防蠟劑在蠟晶析出前加入到原油中 ,其作用效果最好。常用的稠環(huán)芳香烴型防蠟劑有萘、蒽、菲、并四苯等。 防蠟劑主要有稠環(huán)芳香烴型防蠟劑、聚合物型防蠟劑和表面活性劑型防蠟劑3 種。 選擇有適當(dāng)濁點(diǎn)的非離子型表面活性劑作乳化劑 ,就可使乳化液在進(jìn)入結(jié)蠟段之前破乳 ,分出兩種清蠟劑同時(shí)起清蠟作用。由于水基型清蠟劑主要是依靠表面活性劑的潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)、滲透和洗凈作用將沉積的石蠟從設(shè)備表面上除掉 ,因而其使用效果受溫度的影響較大 ,溫度越低效果越差 ,因此在低溫下使用時(shí)應(yīng)考慮增大表面活性劑的用量。堿性物質(zhì)的作用是堿可以與蠟中的瀝青質(zhì)等極性物質(zhì)反應(yīng) ,生成可溶于水的產(chǎn)物?；ト軇┑淖饔檬窃黾佑团c水的相互溶解度 ,促使蠟晶溶解而進(jìn)入油流中。同時(shí)表面活性劑的滲透作用可使蠟分子與管壁間的黏結(jié)力 減弱 ,從而將其從管壁上清除。 （ 2） 水基型清蠟劑 水基型清蠟劑是以表面活性劑為主 ,同時(shí)加入互溶劑、堿性物質(zhì)和水組成的一類(lèi)清蠟劑。 在使用油基型清蠟劑前應(yīng)檢驗(yàn)清蠟劑與原油的相溶性 ,以防止在清蠟過(guò)程中出現(xiàn)瀝青質(zhì)析出的現(xiàn)象。結(jié)蠟嚴(yán)重時(shí) ,可將清蠟劑大劑量加入到油管中循環(huán)以達(dá)到除蠟的目的。目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的此類(lèi)溶劑有 CS CCl CHC1芳烴溶劑、汽油、柴油、凝析油、石腦油及一些化工過(guò)程 中的副產(chǎn)品。 清蠟劑有油基型清蠟劑、水基型清蠟劑和乳液型清蠟劑 3 種。 化學(xué)清防蠟劑作用機(jī)理 化學(xué)清防蠟技術(shù)是利用化學(xué)藥劑達(dá)到油井清防蠟的目的。 江漢油田對(duì)結(jié)蠟油井采取的清防蠟的主要措施有 :化學(xué)清防蠟、熱洗清蠟、機(jī)械清蠟。鐘市油田的潛三段、潛四段 。從現(xiàn)場(chǎng)油井結(jié)蠟情況來(lái)看 ,結(jié)蠟油井主要分布在王場(chǎng)油田的東區(qū)、北區(qū)、西區(qū)、王廣 。 (4)施工方法 將配合好的菌液直接加入到 正常生產(chǎn)井的油套環(huán)形空間。 )含蠟量大于 1 O％，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量大于 2 6％。 )油層水礦化度在 2 500～～ 3600 之間， PH 值大于 7。 )適用范圍廣，便于推廣。 )是一項(xiàng)維護(hù)油井正常生產(chǎn)，避免蠟影響的有效措施。微生物在井筒，油管內(nèi)．壁及已析的蠟晶表面吸附形成微生物場(chǎng)，可有效地防止蠟晶的吸附聚集，起到防蠟作用從而避免對(duì)抽油井的影響。 )微生物在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的酶類(lèi)物質(zhì)能使蠟質(zhì)等重質(zhì)成分降解。 (1)基本原理 油井清蠟用微生物其形狀為長(zhǎng)條螺旋狀體，長(zhǎng)度為 1～ 4 微米，寬 度為 O． 1～ O． 3 微米，該類(lèi)微生物能夠降低原油凝固點(diǎn)，降低蠟含量，它能在溫度為 1l O℃，壓力為 49 j 2MPa 的厭氧情況下生存，以石蠟為食物，微生物注入油井后，它主動(dòng)向石蠟方向游去，獵取食物，使蠟和瀝青質(zhì)降解，微生物中的硫酸鹽還原菌的增殖，產(chǎn)生表面活性劑，降低油水界面張力，同時(shí)微生物中的產(chǎn)氣菌還可以生成溶于油的氣體如 C02， N2， H2 使原油膨脹降粘，這樣就達(dá)到清蠟降粘的目的。這些問(wèn)題都嚴(yán)重影響著油井的正常生產(chǎn)。蠟質(zhì)等重質(zhì)成分凝結(jié)在井下管柱、泵體和地面管線上，造成抽油機(jī)負(fù)荷大，電流偏高，泵效降低，并容易發(fā)生斷卡脫事故。 3． 6 微生物清蠟技術(shù) 微生物清蠟是近年來(lái)發(fā)展的一種技術(shù)在我國(guó)已逐步推廣應(yīng)用。將固體防蠟劑做成蜂窩煤式樣，裝入固體防蠟裝置內(nèi)，下到進(jìn)油設(shè)備與深井泵之間，當(dāng)油流經(jīng)過(guò)時(shí)逐步溶解防蠟劑，達(dá)到防蠟?zāi)康摹? (3) 活動(dòng)裝 置加藥 法是利 用專(zhuān)用的 加藥車(chē) 和車(chē)上 的加藥 泵用高 壓快速接頭連接，向井內(nèi)一次注入清蠟劑或防蠟劑，要求同上。防蠟時(shí)與自噴井大同小異。 (2)抽油井清、防蠟： 抽油井油管不通，所以只能從套管加藥，一般采用抽油井清防蠟裝置。連續(xù)加藥，先關(guān)閉連通 閥、加藥閥、放空閥，打開(kāi)進(jìn)氣閥，用套管閥控制單位時(shí)間加藥量。 (1)自噴井清、防蠟： 由于自噴井井口壓力比較高，所以一般采用自噴井高壓清防蠟裝置力藥，清蠟時(shí)先關(guān)閉進(jìn)氣閥、連通閥、套管閥，打開(kāi)放空閥放空后，打開(kāi)加藥閥向高壓加藥罐內(nèi)加入足夠量的清蠟劑，．然后關(guān)閉放空閥、加藥閥，打開(kāi)邊氣閥和連通閥 ，將清蠟劑壓入油管內(nèi)進(jìn)行清蠟。總的原則時(shí)防蠟時(shí)要保證防蠟劑始終不問(wèn)斷地與原油和石蠟接觸，清蠟時(shí)要保證清蠟劑有一定時(shí)間與石蠟接觸，使石蠟溶解和剝離。瑚場(chǎng)往往發(fā)現(xiàn)篩選出的配方、濃度和用量，在室內(nèi)試驗(yàn)效果很好，而上現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施效果并不理想，甚至無(wú)效，主 要是加藥方法不當(dāng)造成的。 3． 5． 5 化學(xué)藥劑清、防法蠟的加藥方 化學(xué)藥劑清防蠟方法，不但要對(duì)不同的原油和石蠟性質(zhì)篩選最優(yōu)的清防蠟劑配方，而且要保證清防蠟劑不間斷地在原油中保持設(shè)計(jì)的配方和濃度，才能有效的解決石蠟的結(jié)晶和沉積問(wèn)題，達(dá)到清防蠟的目的。 防蠟劑中的 EVA，由于具有與蠟結(jié)構(gòu)相似的連節(jié)，又具有一定數(shù)量的極性基團(tuán)，它溶于原油中，在冷卻時(shí)它與原油中的蠟產(chǎn)生共晶作用，然后通過(guò)伸展在外的極性基團(tuán)抑制蠟晶的生長(zhǎng)，而溶解在原油中的聚乙烯，在油溫降低時(shí)，它會(huì)首先析出，成為隨后析出的蠟晶中心，蠟的晶粒被吸附在聚乙烯的碳鏈上，由于分支的空間障礙和欄隔作用也阻礙蠟晶的長(zhǎng)大速度及聚集，并減少 EVA 與蠟晶之間的粘結(jié)力，從而使油井的結(jié)蠟減少，達(dá)到防蠟的目的。 3． 5． 4 固體防蠟劑 固體防蠟劑主要有高分枝度的高壓聚乙烯、穩(wěn)定劑和 EVA 組成，它可以制成粒狀，或混溶后在模具種 2 壓成一定行狀的防蠟塊置于油井一定溫度區(qū)域或投入井底，在油井溫度下逐漸溶解而釋放出藥劑并溶入油中。 乳液型清、防蠟劑具有油溶型清、防蠟劑溶蠟速度的優(yōu)點(diǎn)，由于這種清、防蠟劑其乳液的外相是水，因而又像水