渤南油田清防蜡工艺技术应用及优化研究

王传新 秦 知 孙金波 熊 亮

（中国石化胜利油田分公司石油开发中心有限公司，山东 东营257000）

结蜡是影响渤南油田原油收率的一个重要因素，要确保渤南油田油井稳产高产，做好该区的清防蜡工作刻不容缓，虽然高含水期的到来对于油井结蜡问题产生了一定的抑制，但是部分低压低产井依然结蜡问题严重。然而分析发现在渤南油田应用的几种清防蜡方法多样，但是却存在着清防蜡效果比较差的问题。因此，必须找出导致油井结蜡的主要原因，并采取针对性的清防蜡工艺进行清防蜡工作，如现有工艺存在不能满足目前油井生产需要的问题，则需要在此基础上进行工艺创新或者多种清防工艺结合应用，以弥补现有常规清蜡方法的不足之处，确保清防蜡效果。

1 影响渤南油田油井结蜡的主要因素

1.1 原油性质

油井是否结蜡，这与原油性质密切相关，如果原油中多以轻质馏分为主，则结蜡问题很容易出现，反之则很容易出现结蜡。另外，原油中的胶质含量也会影响原油的结蜡，如果原油中胶质含量比较高，那么其析蜡的温度就会降低，就容易导致结蜡。如渤南油田，其原油的蜡含量就达到了20%以上，这就给油井结蜡带来了基础便利。

1.2 温度因素

在油藏中原油中的一些烃类组分是处于溶解状态的，当析蜡温度低于当前环境温度时候，原油中的蜡组分就不会析出并结蜡，如果温度持续低于原油中的析蜡温度，那就会导致原油中蜡析出而结蜡。

1.3 压力因素

是否结蜡也受到压力因素的影响，原油自身饱和压力如果大于井筒内的压力，那么在原油中溶解的气相就会从原油中脱出，这会导致原油自身的温度降低，促进结蜡产生。渤南油田其平均饱和压力在20.9MPa 左右，而低压低产井流压一般低于15MPa，地层脱气后，原油其融蜡携蜡的能力会降低，导致结蜡速度上升。

1.4 原油中是否含水及杂质

原油中如含水或者机械杂质，那么这些杂质或者水的微粒就会成为结蜡的核心，就会促进结蜡现象的发生。

1.5 原油流速和管壁特性

流速同样是一个重要的影响因素，原油流速越大，如达到临界流速及以上，原油中析出的蜡在管壁上不容易沉积，特别是管材表面非常光滑的更不容易结蜡，而表面亲油的相对于亲水的更容易结蜡。

1.6 举升方式

不同的举升方式直接影响着原油的结蜡，如采用水力活塞泵采油或者电动潜油泵采用，这时会因为原油流动温度较高而不容易出现结蜡，并且还对于防蜡比较有利。

2 油井结蜡导致的危害

如果油井在生产过程中出现了比较严重的结蜡现象，首先就会影响油井产量，下降速度会比较明显；其次因结蜡结垢导致的地层伤害问题会致使油井出现卡、堵、抽油杆断脱等各类问题，油井管柱甚至地面管线被蜡堵严重影响油井检泵周期和热洗周期，严重制约原油生产及抬高生产成本。对于渤南油田来说，随着开发周期延迟，地层收到伤害，渗透性得不到及时补充，原油流动性下降，结蜡问题频发，直接影响原油产量。因此，必须要做好清防蜡工作。

3 渤南油田清防蜡工艺技术应用

渤南油田常用的清防蜡方法，主要有机械清蜡技术、热力清防蜡技术、化学药剂清防蜡技术、磁防蜡技术等工艺。

3.1 机械清蜡

机械清蜡工艺主要应用在部分自喷井和有杆泵抽油井中，就是通过专门的清蜡或者刮蜡设备工具将附着在油井中的蜡进行刮除，这种方法简单方便直观，如常用的尼龙刮蜡器等，它就是抽油杆的上下运动将油管内的结蜡进行清除，具有成本低、操作简单、对油井要求较低等诸多优势，但是缺点也比较明显，那就是这些刮蜡工具固定到抽油杆上时效较低，不仅清蜡效果不足够彻底，而且清蜡工具比较容易损坏，严重的会出现刮蜡片掉下造成油井卡泵，更换费时费力。此外，这种方法通常还需要定期通过化学或者热洗方法进行辅助。

3.2 化学清防蜡技术

通过对油井借助专门的化学药剂进行清防蜡是目前在各油田清防蜡工作中应用非常广泛的一种工艺，其操作步骤就是在环形空间内加入药剂来完成，化学药剂的选择需要根据原油的作用机理来完成，目前主要由四大类化学清蜡剂，分别是水基清防蜡剂、油基清防蜡剂、乳液型清防蜡剂和固体防蜡剂。通过化学清防蜡工艺技术可以将原油析出蜡中的蜡晶微粒（结构、形状、大小等）进行改变分解，由此阻止了蜡晶的相互吸咐并长大，进而有效降低了原油黏度并实现蜡在管壁的清除。但是该种工艺也有缺点，那就行由于原油蜡品其性质不一，需要对化学药剂进行优选并调整，同时要通过热洗来结合方可有效提升清蜡效果。

3.3 热洗清蜡

田应用最普遍的清蜡方法就是热洗清蜡工艺，它的工艺原理就是通过热能发挥温度的作用，将抽油杆、油管以及管内液流的温度进一步提高，如果温度达到或者超过原油中蜡析出的温度时，这时候就能避免出现结蜡问题，而随着温度进一步提升，其超过了原油中蜡的熔点，就能有效清除蜡晶。该种工艺其优点是实用且见效快，能彻底的清除结蜡，但是缺点也很明显，就是一停止热洗或者温度不适合后就会依旧出现结蜡，需要定期进行热洗，而有的井其蜡结速度快，就必须短时间内需要再进行热洗作业，导致作业成本提高。

3.4 磁防蜡技术

磁防蜡技术其工作原理就是在油井井口安装电磁防蜡器，通过电磁防蜡器电磁场转换的功能将电能转换成动态变化的电磁场，产生的电磁波传输到原油上，并通过电磁波的作用将原油中蜡分子的排列结构进行改变，从而防止了蜡从原油中析出在油杆管的表面吸附、沉积，进而实现防蜡。磁防蜡技术可以有效降低油井结蜡程度，使得油井洗井周期明显延长，但是缺点就是不同的油井防蜡效果不一，也不能使油井完全避免出现结蜡现象。此外，其可能对管杆泵产生磁化作用，对深井泵凡尔的正常运行造成影响。

4 渤南油田热洗清蜡工艺及其优化改进

4.1 常规热洗清蜡存在的问题

在当前渤南油田的开发过程中热洗清蜡是一种非常有效实用的有杆泵清蜡方式，每年实施的井次非常多。这种方式对于油井工况保持具有比较好的作用，但是对地层的伤害却也非常明显且持续，主要表现为洗井液漏失、压井效应减产、颗粒堵塞、结垢和毛细管效应。目前油田抽油机井热洗作业普遍采用的是热洗泵车热水洗井，它是通过水的高温作用将附着沉积在油管杆上的蜡进行融化，并在泵抽吸和热洗液的顶替下，热洗液和原油一并把熔蜡返到地面。虽然这种方式在渤南油田应用非常广也效果良好，但是其缺点同样较多，主要表现为：①较高的费用导致作业成本居高不下；②在进行单井洗井作业时往往耗时较长，如单井洗井液量在30m3以上，2.0～3.5 小时很普遍，耗时耗力；③洗井不当易造成油层污染，泵车洗井压力控制不当，热洗液会被挤入地层，对油层造成伤害，影响油井产量；④难以有效控制洗井液温度；⑤当热洗液温度达到或超过85℃时，泵车上的增压泵的密封圈易损坏；热洗后，因热胀冷缩，造成一些偏磨的井光杆或抽油杆断脱等。

4.2 优化改进措施

4.2.1 为避免其他负面效应，考虑在现有清防蜡剂基础上研制新型油井洗井添加剂，这些添加剂必须在清防蜡方面具有明显优势。

4.2.2 进一步完善井下生产管柱，在井下下入分离式管柱，用单流阀控制井下流体流动方向，使洗井液不进入地层，避免井下管、杆受力发生弹性变形，保护油层不受污染 目前，还没有合适的封隔器。

4.2.3 使用新型油井防污染清蜡设备，依靠抽油机把产出液输送到油井的防污染清蜡设备，经该装置加热后再回到油套环空中，从而使油管的温度不断升高，有效清除油管内壁及抽油杆上的蜡垢。该洗井工艺对低压低产井效果明显，并且后期产量仍有上升趋势，稳产时间较长。 (4)对于地层水敏和供液不足的油井，使用微生物防蜡技术进行油井防蜡，避免热水洗井造成水敏、倒灌以及地层伤害。

5 结论

结蜡对于渤南油田油井来说是一个非常严重且棘手的问题，需要找到恰当的工艺技术进行清防蜡，然而现有的清防蜡工艺多种多样，在进行工艺选择时需要根据油井和原油的实际情况进行结合，从而确保清蜡效果良好，此外油井的生产是一个动态的过程，清蜡工艺在应用过程中也要动态调整并优化，只有这样才能确保清蜡效果最佳。