油井微生物清防蜡技术研究与应用

王瑞霞

摘要：文卫采油厂有天然能量开采的油井121口，其中，含水低于70%的油井达74口，原油中蜡质含量较高，原油凝固点高，造成该类油井结蜡严重，在生产中结蜡会影响悬点载荷，引起交变载荷的增大，进而影响抽油杆的工作寿命，造成油井躺井。2018年我厂因结蜡造成杆断及蜡卡躺井达8口之多。研究应用油井微生物轻防蜡技术取得突破进展。

关键词：油井结蜡;微生物清蜡;选井标准

一、油井结蜡的原因分析

1.1温度对油井结蜡的影响

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。

1.2压力对油井结蜡的影响

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。

1.3机械杂质和水对油井结蜡的影响

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%以下時，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。

1.4流速和管壁特性对油井结蜡的影响

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

1.5举升方式对油井结蜡的影响

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。

二、微生物清防蜡原理

微生物采油技术作为一门有前景的技术，已经能够处理油田中遇到的多种生产问题，主要包括油井结垢、结蜡以及提高原油采收率.微生物清防蜡技术是微生物采油技术的一个分支，其主要目的是对油井和油管清除结蜡和防止结蜡，但至今微生物清蜡防蜡技术工业化应用的很少，制约该技术大范围应用的主要原因是有效期短、清蜡防蜡效果差。

在降解石蜡的微生物中加入生物表面活性剂可以通过调节细胞表面的疏水性能，影响微生物细胞与烃类之间的亲和力，降低油水界面张力，诱导大量的酶以提高清防蜡效率本实验经筛选、分离、纯化获得清防蜡菌种和高产表活剂菌种，按照不同比例向石油中添加清防蜡菌种和高产表活剂菌种，以对固体石蜡的降解率为指标，获得混合菌种复配的最佳比例.通过室内实验分析混合菌作用于原油前后其粘度、凝点及表面张力变化之后，将微生物清防蜡技术应用于现场试验，为微生物清防蜡技术大规模工业化生产打下基础。

微生物清防蜡机理主要表现在三个方面：

首先，利用细菌本身对石蜡的降解作用。研究表明，原油中所含轻质组分越多，则蜡的初始结晶温度就越低，保持溶解状态的蜡就越多，蜡就不易析出。因此，筛选合适的菌种，在一定程度上降解原油中的某些重质组分，相应地增加其中的轻质组分，就可以防止油井结蜡。所使用的微生物自身以原油中的蜡质成分（C₁₅-C₇₀）为生长繁殖的唯一碳源。当将菌剂注入油井，混合菌将以原油中的蜡质组成为碳源进行新陈代谢，使长链烃转化为短链烃。

第二，利用细菌体及其代谢产物的表面效应。蜡晶的析出，必须首先有蜡核（蜡晶析出的附着体）。如果在蜡结晶析出之前抢先在蜡核表面涂上一层表面活性剂物质，这样就可以阻止蜡在固体物质表面的附着，达到阻止结蜡的目的。微生物产生脂肪酸、糖脂、类脂体等多种生物表面活性剂，所产生的表面活性剂和蜡晶相互作用，参与蜡晶形成，改变蜡晶状态，阻止其进一步生长，从而有效防止蜡、沥青、胶质等重质组分的沉积。

第三，利用细菌对蜡的分散作用。研究表明，将高温状态下同等数量的溶解石蜡分别加入清水与防蜡菌液中，发现在同等的时间内清水中石蜡析出并凝集，而在菌液中石蜡仍保持溶解状态。这证明微生物防蜡菌液有效地阻止了石蜡的凝聚。

因此，菌剂的投加具有明显而长效的油井清防蜡效果。

三、油井选井标准及实施工艺

1、微生物清蜡剂油井选井标准

2、微生物加注工艺

（1）套管加入法

在进行微生物清防蜡作业前，先进行一次彻底洗井，待油井恢复正常生产后，在抽油机正常工作的情况下，将一定量的菌剂（一般为200kg）从油套管环形空间泵入油井即可，根据井况调整加菌频率（如每月一次）。

若油井沉没度小于250米，最好关井4小时。使用前将油井洗净，严禁其他化学药剂（如杀菌剂、缓蚀剂、破乳剂）与之混用。

（2）加入量和加入周期

前三个周期每次加入菌剂量200公斤（可根据具体情况优化）;以后每月按100Kg投加，并根据现场情况进行调整。

在油井生物清防蜡期间应注意考察以下参数：生产电流、示功图、载荷和油井产量，并据此对菌种加入量和加入周期进行调整。必要时洗井后再加。

四、结论与认识

1、微生物清蜡适用于文卫采油厂油井清防蜡作业。实现了产出液降粘、减轻地层堵塞、降低油井负荷的目。该工艺融蜡能力较强，不伤害地层。

2、施工简单药剂从油套环空处加入不影响油井的正常生产，有效减少单井因结蜡作业井次。

3、油井微生物清蜡防蜡可维护油井生产、延长油井有效生产时间。同时还能改善井筒环境，提高泵效。

4、第一次投加之前的彻底洗井对于以后的清防蜡效果影响较大，严格按要求洗井，保证清防蜡效果。