陕西延长油田股份有限公司吴起采油厂勘探开发研究所 陕西延安 717600
摘要：油井结蜡问题普遍存在于油井开发过程中，油井结蜡会造成油井堵塞，降低油井的原油产量，甚至造成油井停产。这不仅影响了整个油田的原油产量，还严重影响了油田开采企业的经济效益。因此，作为新形势下的油田开采企业，必须充分重视油井结蜡问题，并认真分析造成油井结蜡出现的原因，从而采取有效的清防蜡技术措施，以此确保油田的正常生产。基于此，笔者结合自身工作实践，就长8油井结蜡机理及清防蜡技术做出以下几点探究性的分析。
关键词：油井结蜡；清蜡；防蜡
一、原油结蜡的机理
长8油田原油中有一些高熔点的烃类在常温状态下是固态，在油藏中通常它们处于溶解的状态，但是如果温度降到析蜡的温度，将有一部分蜡结晶析出，这些从原油中分离出的固态烃类就称为蜡。因为油藏中的原油处在高温高压下，石蜡完全溶解在原油中，也就是说在地层条件下石蜡是以液体存在的。在油气的开采过程中，原油由油层进入井底，然后从井底举升到井口，随着原油压力的不断下降和轻质组分的不断逸出，原本溶解在原油中的石蜡开始不断结晶析出，这些晶体附着在套管、油管、抽油泵、抽油杆等管材和设备上形成结蜡。采油过程中结晶析出的蜡并不是纯净的白色晶体，而是含有沥青、胶质、泥砂等杂质组成的混合物。
二、结蜡的影响因素
1、温度对结蜡的影响
当温度维持在析蜡温度之上时，蜡不析出，也就不会引起结蜡，而当温度降低到析蜡温度之下时，蜡就开始析出，温度越低，蜡析出的越多。同时温度还影响着原油的粘度，温度越高粘度越小，温度越低粘度越大，因此温度是影响原油流动的重要影响因素。然而析蜡温度是随着开采过程原油组分变化而发生变化的，所以应该根据开采过程中的原油组分变化情况，以高压物性模拟实验的方法分析析蜡温度的变化。1.在密度 ρ=0.735 的汽油中；2.在密度 ρ=0.829 的原油中；3.在密度 ρ=0.882 的脱气原油中 。
2、原油的性质和含蜡量对结蜡的影响
原油中的轻质馏分越多，熔蜡的能力就越强，析蜡温度越低，就越不容易结蜡，在相同条件下轻质油比重质油的溶解度高。原油中的含蜡量越高石蜡的结晶温度就会越高，油井就越容易结蜡。
3、原油中的胶质和沥青质对结蜡的影响原油中一般含有沥青质和胶质。随着原油中的胶质含量增加，蜡的结晶温度就会降低，而胶质本身属于活性物质，可以吸附在石蜡晶体表面，从而可以防止蜡晶体的聚集长大。而沥青质不溶解于油，呈极小的颗粒状分散在油中，对蜡起到了很好的分散作用。然而，有沥青质胶质存在时，沉积结晶的蜡硬度会增加，又促进了结蜡。因此沥青质和胶质即可减缓结蜡，又可使沉积下来的蜡增大硬度。
4、压力对结蜡的影响
原油开采过程中，当饱和压力高于井筒内的压力时，原本溶解在原油中的气体就会逸出，导致原油中轻质成分的降低，石蜡就更容易从原油中析出。同时，气体膨胀会带走原油中的一部分热点，使原油的温度降低，进一步促进了结蜡。因此开采过程中的压力的降低将会使溶解在原油中的气体分离，这将降低石蜡在原油中的溶解度和温度，使石蜡更容易结晶析出。
5、原油中的水和机械杂质对结蜡的影响
原油中的水的微粒和机械杂质将成为石蜡结晶的核心，并能加速石蜡的结晶。然而随着含水的上升，相同流量下，井下的温度会升高，析蜡点也会升高，又能减轻原油结蜡。实验表明，当原油的含水率达到 70%以上时，会形成水包油的乳化物，从而防止结晶聚集，并在输油管线内壁上还会形成连续不断的水膜，阻止析出的蜡聚集，减缓油井的结蜡。
6、流速和管壁特性对结蜡的影响
相关实验表明，随着流速升高，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。管壁的管材和光滑程度也会影响原油的结蜡，管壁愈光滑，油井愈不易结蜡。
7、举升方式对结蜡的影响
举升方式也会对油井结蜡产生一定的影响。自喷井和气举井在井下节流时造成气体膨胀吸热，温度因此下降引起结蜡，如果是在井口节流，温度下降更多，所以结蜡也更严重。
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三、结蜡对油井的影响
油井一旦出现结蜡现象后，抽油杆在往复运动的过程中，结蜡会阻碍抽油杆运行，造成悬点载荷增加，使抽油机在往复运动的过程中耗费更多的能量，同时还会造成油井产量下降，如果油管结蜡严重而被堵死还将导致油井停产。同时由于悬点载荷的增加，使抽油杆长时间超负荷运行，造成抽油杆断脱次数增加，甚至造成蜡卡现象。抽油机井中最容易形成结蜡的地方是在抽油泵的泵口，以及抽油泵泵筒下面的尾管处。抽油泵的游动凡尔和固定凡尔结蜡，将使凡尔不能自由灵活地开关，从而造成吸入部分和排除部分同时漏失，泵效下降。并且由于油管内壁结蜡和抽油杆结蜡，增大了油流阻力，所以，当活塞上行时，光杆载荷增大；活塞下时，又由于这种结蜡阻碍，光杆载荷减小。
四、油井的清防蜡
1、油管内涂层清防蜡
油管内壁越粗糙，表面越亲油，流速越小，油管内壁就会越容易结蜡。所以，改善油管内壁的光滑度，提高表面的润湿性，使它亲水憎油，可以提高井筒流体的速度，当然可以很好地防止油管结蜡。所以，在油管内壁上涂一层固话之后表面光滑而亲水性较强的物质，制成有内涂层的油管成为生产中最为常用的防蜡措施。近年来，我国已研发出了多种内层涂料，有粉末涂料和液体，特别是 PC—300、PC—400和 DPC 液体涂料，都得到了比较好的防蜡效果。
2、化学药剂清防蜡
在石蜡结晶的析出过程中，我们通过环形空间加入一些化学药剂，用以阻止蜡的结晶和沉积，达到清蜡防蜡效果。一般的化学药剂清防蜡有两种机理，一种是药剂能够在金属的表面形成一层极性膜影响金属的润湿性，而减少结蜡。另一种是用药剂改变蜡晶的结构或使蜡晶处在一个分散的状态，不相互叠加而悬浮在原油之中。油井清蜡剂通常有油基型和水基型。油基型有一定毒性，已淘汰。水基型清蜡剂是现场最主要的化学药品，它是以水作为分散介质，里面含有活性剂、互溶剂和碱性物质。活性剂可以实现润湿反转，让结蜡的表面转变为亲水的表面，使蜡结晶较容易的从表面脱落，不利于蜡在表面沉积；互溶剂的作用是增加油(包括蜡)与水的相互溶解度；碱可与沥青质等物质反应，产物易分散于水，因而可用水基清蜡剂将它从表面排除。
3、热力清防蜡
在油井开采过程中，我们还通过提高温度等条件使聚集的蜡溶解随油流出井筒，例如我们常用的空心电热杆防蜡工艺。电热防蜡方式是加热抽油杆，使得电能逐步转化为热能，原油、油井井筒及各项设备的温度均会升高，当温度达到一定程度，原油中的蜡就不容易结晶，即使已经结晶的蜡当超过蜡的熔点时，已经在设备中结晶的石蜡也会熔化，最后被原油一同带至地面。
4、微生物清防蜡
微生物防蜡是重复利用嗜蜡厌氧菌的性质来达到防蜡目的的方式。这种微生物通常会以原油中的烃类作为碳源，破坏原油中蜡的长碳结构，这样就会使原油的含蜡量减少，并且蜡的结晶点也会降低。同时嗜蜡厌氧菌在进行新陈代谢时，会生成有机酸和表面活性剂等物质，可以有效地降低原油粘度，还可以减少油水界面的张力，使得原油的流动能力提升，且其中的产气菌还能够生成二氧化碳、氮气、氢气等，该类气体均能够融于原油，膨胀其体积，降低粘度，改善油井的生产效率。
5、机械清蜡
机械清蜡是使用专门的刮蜡或清蜡工具，将附着在油井内壁上的蜡刮掉，然后通过循环的压井液将这些刮掉的石蜡循环至地面，达到清除油管积蜡的目的。自喷井机械清蜡的工具主要是刮蜡片和铅锤，刮蜡片依靠铅锤的重力作用向下运动刮蜡。当结蜡比较严重的时候，刮蜡片就不能很好地清除结蜡，所以改用钻头清蜡的方式清除积蜡。用有杆泵抽油井机械清蜡，就是用安装在抽油杆上的活动刮蜡器清除抽油杆和油管上的蜡。
6、强磁防蜡
原油在通过安装有强磁的防蜡装置时，原油中的石蜡分子在磁场的作用下会定向排列做有序流动，这样石蜡的分子间就不能按石蜡的结晶原理进行结晶，阻止了石蜡的形成与沉积；对于已经结晶的石蜡，当其微粒经过强磁场时，这种分子的定向排列与有序流动会消弱了蜡晶之间、蜡晶与胶体分子之间的粘附力，抑制了蜡晶的聚集长大。同时，强磁场还能够使结晶的蜡质变软，易于清除。
结束语：总而言之，本文对长8油井结蜡机理及清防蜡技术方法进行了分析与探讨，具有非常重要的意义由于不同油井的结蜡情况各不相同，因此，我们必须认真分析需要进行清蜡工作油井的实际情况，从而选择合理、有效的清防蜡技术方法，以此为油井的正常产油提供良好的保障，为我国油田事业的可持续发展贡献绵薄之力。
参考文献：
[1]刘竟成，油井井筒结蜡机理及清防蜡技术研究[D]重庆大学，2012
[2]陈波君，油井结蜡机理及清防蜡技术[J]中国城下经济，2015.11 23-25.
[3]陈涛平.石油工程[M].北京:石油工业出版社,2014.
论文作者:党亚姣,王慧屏,李丹丹,宁晓刚
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/10/28
标签：原油论文; 油井论文; 石蜡论文; 结晶论文; 温度论文; 油管论文; 胶质论文; 《基层建设》2016年14期论文;