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1、油井清防蜡 采油工艺研究所 可研项目汇报 目录 一 前言二 油井清防蜡技术三 清防蜡效果评价及分析四 建议及认识 结蜡原因 在油层高温高压条件下 蜡溶解在原油中 当原油从井底上升到井口的流动过程中 压力和温度逐渐下降 溶解气不断析出 当温度降到析蜡点时 蜡以结晶的形式析出 随着温度进一步下降 蜡分子聚集在管壁上 出现结蜡 危害 油流通道减小 阻力增加 油井减产 甚至蜡卡 一 前言 江汉油区原油组份中蜡含量分类 根据原油中石蜡与胶质相对含量不同 原油可分为石蜡基 沥清基 混合基三大类 相应地 蜡的沉积物也分为这三大类 江汉油区石蜡型原油分布 拖市 沙27 陵76井区部份井 陵39井混合性原油 马
2、王庙沥清型原油 上述区块以外 一 前言 江汉油区结蜡情况 江汉油区主要结蜡区块原油物性 江汉油区结蜡情况 江汉油区新沟咀组油藏原油物性 除 王场潜2段 钟市2段 丫角 代河 潭26井区为稠油区块含蜡较低 习一 习二 王30高含水含蜡量低以外 其余区块均有不同程度结蜡 共性 低产低液低含水 间歇出油严重潜江咀组 埋藏深 矿化度高 33万 膏砂垢盐 掺水蜡沉积物 硬蜡 蜡溶点高 易吸附在杆管新沟咀组 埋藏浅 矿化度低 20万 砂垢 不掺水蜡沉积物 软蜡 蜡溶点低 不易吸附在杆管 新沟咀组油藏与潜江咀组原油物性差异 江汉油区油井结蜡的主要影响因素 1 原油性质和温度2 油井脱气的影响3 原油中含水的
3、影响4 液流速度 一 前言 溶解蜡量克 1 温度对石蜡溶解度的影响 实验表明 在不同油中蜡的溶解度是不同的 1 轻质油的溶蜡量大于重质油 2 蜡在油中的溶解量随温度的升高而升高 目前结蜡井300多口 95 以上采用敞开套管生产 大部分的原油伴生气从套管中逸出 导致 1 气体膨胀时 吸收热量 促使油温下降 2 轻质组分本身具有很好的溶蜡能力 它的挥发减少了蜡在原油中的溶解度 2 油井脱气对结蜡的影响 油井含水量增高之后 由于水的热容量 比热 大于油 故含水后可减少液流温度的降低 同时 含水量增加后易在管壁形成连续水膜 不利于蜡的沉积 所以随着油井含水上升 结蜡程度有所减轻 3 含水量对结蜡的影响
4、 油井的液量低 混合液向上运移的速度小 对管壁的冲刷弱 从而加大了蜡在管壁或抽油杆上的吸附机率 此外 砂 盐 垢等脏物 管杆表面的光洁程度都对油井结蜡有一定的影响 4 液流速度对结蜡的影响 2009年以前 强磁防蜡器不适应于深抽井和间隙出油井 且磁场范围有限 一般300米 磁体易破碎造成卡井 如王新57井曾发生磁屑卡井现象 磁性强造成大量铁垢堵住泵口 化学药剂含有机氯根 停用 二 油井清防蜡技术 受热源限制 选井局限 既可扶正 又可清蜡 清蜡剂 日常小排量加药和周期大排量加药 与其它措施相配合使用 二 油井清防蜡技术 排量小 成本低适用范围较广 各种清防蜡技术应用情况 1 机械清防蜡 刮蜡杆效
5、果分析 三 油井清防蜡效果评价及分析 工作原理 抽油杆带着尼龙刮蜡器在油管中往复运动 前半个冲程中 刮蜡器在抽油杆上滑动 刮掉抽油杆上的结蜡 后半个冲程中 由于限位器的作用 抽油杆推动尼龙刮蜡器刮掉油管内壁上的结蜡 同时 油流通过尼龙刮蜡器的倾斜开口和齿槽 推动刮蜡器缓慢旋转 提高刮蜡效果 由于通过刮蜡器的油流速度加快 使刮下来的蜡易被油流携带走 而不会造成淤积堵塞 外径 58mm 刮蜡器 限位器 钟5 22井 结蜡严重热洗和化学清蜡效果差在井段 50 250m 下入刮蜡器杆 刮蜡杆的应用 广16 7井 油井情况 泵深2500米 日产液7吨 日产油量2吨 含水72 结蜡严重 加刮蜡杆前措施 加
6、CY 2 每周2次 每次15公斤 每月焖井或油洗2003年4月 在200 500米井段下入刮蜡器抽油杆300米 加刮蜡杆后措施 停止加药 每月焖井或油洗 3个月 4个月 油井情况 泵深2800米 日产液13 1吨 日产油量12 7吨 含水3 上部37根结蜡严重 油管内壁蜡厚3mm 加刮蜡杆前措施 加CY 2 每次10公斤 每3天2008年5月作业 从井口下入刮蜡杆100米加刮蜡杆后措施 20kg 7d 2个月热油洗井 刮蜡杆的应用 周16 5 5井 统计表明 油井加刮蜡杆后 负荷无明显上升 多数井负荷稳定 截止目前 未出现刮蜡器卡井事故 结论 刮蜡杆一方面对管柱可起到扶正的作用 另一方面可将杆
7、 管上的蜡有效清除 使用方法 从井口连续下入结蜡严重井段 应和热力清蜡配套使用 适用于下封井及负荷不大的油井 2 热力清防蜡技术 目前江汉油田用于洗井清防蜡的车辆有四种 a 锅炉车 b 热洗车 c 低压小排量煤炉车d 超导车 三 油井清防蜡效果评价及分析 大排量热洗井清蜡 锅炉车焖井技术 优点 大排量热洗井方式具有排量大 20m3 h 压力高 8 15MR 升温快的特点 对地层能量高 供液充足 油层埋藏深度不大 2000米 的油井是适应的 缺点 从保护油层的角度和洗井效果来看 这种方法不适合于深井 层薄 出砂 深抽强采 地层亏空严重的油井 优点 适用于日产液量大于10方的油井 操作简单 对地层
8、伤害小 缺点 清蜡井段有限 焖环空有效距离小于300米 不适合玻杆井 低液低产间隙性出油井上使用 热洗技术 煤炉车洗井 超导洗井 优点 排量低 适用范围广 可用于大多数油井 成本低 缺点 洗井后排水期长 劳动强度大 优点 对于日产液量5方以上的油井 可使用原井筒采出液 洗井后含水变化不大 劳动强度低 缺点 成本较小煤锅高 对于出砂 井筒较脏的井可导致泵漏 小排量洗井技术 热力清防蜡过程中温度变化的认识A 低压小排量热洗清蜡车排量范围1 0 2 5m3 h 入井液的温度要求达到85 以上 洗井后半小时可达到50 60 实测表明 低压小排量洗井的有效距离为100米 100米以内轴向热交换进展迅速
9、在此深度以下 随着少量热流体的向下运动 轴向和径向热交换减少 温度较低 7月20日 8月23日 1 热洗过程中温度场不是线性变化的 井口产出液升温快 而且在井口 50m处温度较高 这是一种井口液被洗井液反复加热升温的一种假象 2 洗井液热量传递深度一般只井口以下100m左右 100m以下的环空温度与未洗井时所测基温比较有所下降 3 根据曲线拟合结果 在同一深度处 随着热洗时间的延长 井温缓慢上升 其规律满足一定的对数函数关系 对于低压小排量洗井 在井口100米以内 洗井温度可达到400C以上 而蜡的溶点在40 60 该井段的蜡可以溶化并有效清除 而在100米以下 热洗温度低于400C 只能使蜡
10、变软 小排量洗井主要靠洗井液对软蜡及蜡的结晶体的冲刷作用 蜡块较小的 可被洗井液冲走 而大块 较厚的硬蜡 不能完全变软或溶化 也不能使蜡与管壁完全脱离 建议 对于低液量结蜡油井 热力清蜡前应加药打循环 一方面提高洗井时油井的产液量 增加携带能力 另一方面提高井筒温度 强化化学药剂的清蜡效果 油溶性清蜡剂CY 2目前江汉油区油井应用最多的是油溶性清防蜡剂CY 2 该药剂是2001年针对江汉油田油井结蜡开发研制的 清蜡机理 是从补充轻质组分 溶解已形成蜡 防止蜡晶长大等方面来达到清防蜡效果 新型清防蜡剂由高效溶蜡溶剂 防蜡剂 蜡晶分散剂和互溶渗透剂组成 该清防蜡剂通过补充原油脱气造成的轻质烃损耗
11、使原油中蜡的溶解平衡得到稳定 减少蜡的析出 同时防蜡剂和分散剂可以增加蜡 胶质 沥青质微细颗粒间的位阻 并使蜡晶晶格产生扭转 从而抑制蜡晶长大和沥青胶质的沉积 3 化学清防蜡技术 三 油井清防蜡效果评价及分析 水溶性防蜡降粘剂AE1910防蜡机理目前江汉油田油井用水溶性防蜡降粘剂AE1910 该种药剂是一种表面活性剂 它利用表面活性剂的润湿反转作用 使结蜡表面反转为清水表面 有利于石蜡从表面脱落 同时表面活性剂的渗透和分散性能渗入松散结合的蜡晶分子缝隙里 使蜡分子之间的结合力减弱 从而导致蜡晶拆散而分散到油流中去 3 化学清防蜡技术 油基清防蜡剂CY 2在江汉油田的应用目前全油田有330多口井
12、在使用CY 2清防蜡剂 从现场应用的情况来看 新沟咀组油藏中应用效果比潜江组应用效果好 原因是由于密度的影响 新沟咀组油藏原油的平均密度一般在0 83g cm3左右 井筒内的混合液比重一般在0 9g cm3左右 与目前使用的清防蜡剂的密度基本相同 由于比重差比较小 药剂能很快进入泵筒内 起到清防蜡的效果 而潜江组的油井由于矿化度高 在使用过程中药剂量比过去用药量大 同时热力清蜡的工作量有所增加 3 化学清防蜡技术现场应用 CY 2化学清蜡剂的加药方式套管小剂量加药 对浅井有一定效果 对井深在2000米以下的中深井 真正到达井底的很有限 清蜡效果不理想 套管大剂量加药循环 效果好 应用范围广 油
13、管浸泡 油管是充满的情况下 无法加到井筒中 不加温时效果较差 水溶性防蜡降粘剂AE1910目前有68口井在使用AE 1910水溶性防蜡降粘剂 该药剂的一般要求在稠油井和含水在40 以上的含蜡油井上使用 加药量为该井产油量的100ppm 主要在采油十二队的王广 西区部份井 采油十六潭36井区 采油十七队的丫角油田使用 使用的效果较好 3 化学清防蜡技术的现场应用 油井微生物清防蜡是由多种好氧及兼性厌氧菌组成的石油烃类降解菌混合菌 这些混合菌分离自高含蜡油井采出液 混合菌将以石油中的蜡质组份为营养进行新陈代谢 使长链烃断裂 产生脂肪酸 糖酸 类脂体多种生物表面活性剂 并改变金属或粘土矿物表面的润湿
14、性 从而阻止蜡结晶的析出 长大和沉积 达到油井清防蜡的目的 微生物清防蜡 与传统的物理 化学清防蜡技术相比较 微生物清防蜡技术具有以下的特点 1 施工条件简单 不须额外投入设备 操作简便 2 成本低 经济效益明显 生物清防蜡不仅可减少热洗 免去化学清防蜡剂的投加 而且还会增加产液量 降低含水率 提高油井产油量 减轻油井电机负荷 3 菌制剂无毒无害 使用时劳动强度小 劳动条件好 无环境污染 微生物清防蜡 微生物清防蜡的施工工艺 套管加入法 油井正常生产时 将一定量的微生物菌种 100 200kg 和一定量的催化剂 约25kg 从油套环形空间直接加入 加入量与加入周期可根据现场井况进行调整 200
15、7年以来先后在广2斜 8 黄22斜 49 广斜8 12等井上投加微生物菌种进行清防蜡现场试验 获得了一些资料数据 有一定效果 其加药周期及药量有待进一步摸索 建议 综合应用多项清防蜡措施 以达到经济 有效的清防蜡目的 实践表明 单一的清防蜡方式 既增加成本 又增加工人劳动强度 因此 应采取多项清防蜡措施 以达到经济 有效的清防蜡目的 新沟咀组油藏 有水敏 应采用化学清蜡剂 刮蜡杆 超导等措施 潜江咀组油藏 采用清防蜡剂 热力洗井 微生物清防蜡 1 JT1021可作为返排剂 减少洗井液的入井量 室内实验表明 加入0 3 的JT1021 清水表面张力可由60 70 降低到20 如在洗井时加入 可减少洗井液在地层的滞留 增加洗井液的返排速度 解决洗井后含水高的问题 2 应用油层保护器等新工艺 减少洗井液对地层的伤害 建议
