第十四章 油井砂蜡水稠油2.ppt

第二节防蜡与清蜡
不同油田,原油性质有较大差异,油井结蜡规律也不同,为了制定油井清蜡防蜡措施,必须研究油井结蜡规律。
一、油井结蜡现象和规律
国内各油田的油井均有结蜡现象,油井结蜡一般具有下列规律:
1) 原油含蜡量愈高,油井结蜡愈严重。某油田原油低含水阶段油井结蜡严重,一天清蜡2~3次,到中高含水阶段结蜡有所减轻,2~3天清蜡一次,甚至十几天清蜡一次。
2) 某油田在相同温度条件下,稀油比稠油结蜡严重。
3) 有的油田开采后期较初期结蜡严重。
4) 高产井及井口出油温度高的井结蜡不严重,或不结蜡;反之结蜡严重。
5) 油井工作制度改变,结蜡点深度也改变,缩小油嘴,结蜡点上移,反之亦然。
6) 表面粗糙的油管比表面光滑的油管容易结蜡;油管清蜡不彻底的易结蜡。
7) 出砂井易结蜡。
8) 自喷井结蜡严重的地方即不在井口也不在井底,而是在井的一定深度上。
二、影响结蜡因素的分析
影响结蜡的主要因素是:
原油的组成(蜡、胶质和沥青的含量)内因
油井的开采条件(温度、压力、气油比和产量)外因
原油中的杂质(泥、砂和水等)
管壁的光滑程度及表面性质外因
1. 原油性质与含蜡量
原油中所含轻质馏分愈多,则蜡的结晶温度就愈低,而蜡不易析出,保持溶解状态的蜡量就愈多。
2. 原油中的胶质、沥青质
原油中都不同程度地含有胶质、沥青质。它们将影响蜡的初始结晶温度和蜡的析出过程及结在管壁上的蜡性。
3. 压力和溶解气
在P>Pb条件下,压力降低,原油不会脱气,蜡的初始结晶温度随压力的降低而降低;在P<Pb条件下,压力降低时油中气体的逸出与气体的膨胀都使油温降低,降低了对蜡的溶解能力,因而使初始结晶温度升高。压力愈低,结晶温度增加的愈高。
采油过程中由于压力不断降低,气体的逸出降低了油对蜡的溶解能力和油温,有利于蜡结晶析出和结蜡。
4. 原油中的水和机械杂质的影响
原油中的水和机械杂质对蜡的初始结晶温度影响不大,但油中的细小砂粒及机械杂质将成为石蜡析出的结晶核心,促使石蜡结晶的析出,加剧了结蜡过程。
油中含水率增高后对结蜡过程产生两方面的影响:一是水的比热容大于油,故含水后可减少液流温度的降低;二是含水率增加后易在管壁形成连续水膜,不利于蜡沉积到管壁上。因此油井随着含水量增加,结蜡程度有所减轻。
5. 其它影响因素
高产量井结蜡比低产井轻。
(1)产量高,流速大,温度也减低得慢。
(2)液流速度大,对管壁的冲刷作用强,悬浮在油中的蜡的结晶颗粒还来不及吸附在油管壁上就被油流带走。减少了结蜡机会;
(3)管壁表面粗糙、亲油性强易结蜡。
三、油井防蜡
根据生产实践经验和对结蜡机理的认识,为了防止油井结蜡,应从二个方面着手:
1)创造不利于石蜡在管壁上沉积的条件由于管壁愈粗糙,表面愈亲油和油流速度愈小,就愈容易结蜡。因此,提高管壁的光滑度,改善表面的润湿性是防止结蜡的一条重要途径。
2) 抑制石蜡结晶的聚集在油井开采的多数情况下,石蜡结晶析出几乎是不可避免的,但从石蜡结晶开始析出到蜡沉积在管壁上还有一个使结晶长大和聚集的过程。因此,在含蜡油中加入防止和减少石蜡聚集的化学药剂——抑制剂,或者利用物理场抑制蜡晶的析出与长大是防止结蜡的一条重要途径。

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常用油井防蜡方法有下述几种。
1. 油管内衬和涂层防蜡
油管内衬和涂层防蜡的作用主要是使油管表面光滑和改善管壁表面的润湿性(达到亲水憎油),使蜡不易沉积,达到防蜡的目的。
用涂料油管,在油管内壁涂一层固化后表面光滑而且亲水性强的物质,最早使用的是普通清漆,但由于其在管壁上粘合强度低,因而效果较差。聚氨基甲酸酯是目前应用得较多的一种,此种油管常用于有杆泵抽油井。玻璃衬里油管则多用于自喷井防蜡。
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2. 在油流中加入防蜡抑制剂
防蜡抑制剂的主要作用是:包住石蜡分子阻止石蜡结晶;改变油管表面的性质,使由亲油变成亲水;分散石蜡结晶,防止聚集和沉积。防蜡抑制剂主要有活性剂型和高分子型。
1) 活性剂型防蜡剂。这种防蜡剂通过在蜡结晶表面上的吸附,使蜡的表面形成一个不利于石蜡在它上面继续结晶长大的极性表面。因此,可使石蜡结晶保持微粒的状态,被油流带走。
有防蜡作用的活性剂种类很多,磺酸盐型活性剂胺型活性剂;季胺盐型活性剂等。
2) 高分子型防蜡剂。这种防蜡剂都是油溶性的、具有石蜡结构链节的、支链线性的高分子化合物。这些高分子在浓度很小的情况下就能形成遍及整个原油的网状结构,使石蜡在这网状结构上析出,彼此分离,不能互相聚集长大,也不易在钢铁表面沉积,很易被油流带走。