油井结蜡机理及防治技术分析

油井结蜡机理及防治技术分析

张迪

长庆油田分公司采油六厂 陕西省榆林市 719000

摘要：油田生产过程中，随着油流温度和压力的下降的变化，油流中的石蜡就会结晶析出，沉积在管壁上，造成油井结蜡。油井结蜡后会导致油井产量的下降，同时增加了油流的阻力，极易引发油井蜡卡，严重影响油井的正常生产。因此，本文对油井结蜡机理及其防治技术展开分析，为石油的高产、稳产有着至关重要的作用，为油田的井筒综合治理提升奠定基础。

关键词：油井结蜡；问题；防治技术；技术

一、油井结蜡机理

油井在生产过程中，原油含有的蜡组分在原始地层层温度压力状态下是完全溶解的，当原油被抽油泵从油管向上流动的过程中，温度和压力地持续变化，造成溶解在其中的轻质组分逐渐逸出，打破了溶解平衡，原油中的蜡组分便开始结晶析出。由于油流与油管壁处存在径向浓度差，蜡晶便会以分子扩散、剪切弥散及布朗运动的形式向管壁处运移，并在范德华力的作用下沉积于管壁上，最终在管壁处形成结蜡层，油井结蜡会使得管通道变窄，进而影响原油流动性、油井生产效率。为切实解决油井结蜡问题，相关原油实验表明油井结蜡机理，主要体现在分子扩散、重力沉降、惯性效应、粒子扩散等方面。

分子扩散机理。在油井外部环境温度变化影响，原油在地层开采中会在低温下冷却。并且在油井管壁温度低于析蜡点后，原油会在分子扩散运动作用下，使得内部蜡分子处于饱和温度状态。而蜡分子沉淀会造成油井管壁上的溶解蜡，以及原有流动中的蜡分子存在浓度差，继而导致溶解蜡向管壁扩散并凝落在管壁上。

重力沉降机理。由于油井析出的蜡本身密度大于原油密度，所以重力沉降同样会使得原油内部蜡分子沉积，进而出现油井结蜡现象。

惯性效应。在布朗扩散、紊流相互作用下，原油紊流旋涡会将自身所携带的蜡分子牵引至油井管壁区域，之后紊流旋涡会逐渐消散，而蜡分子会受惯性影响继续向油井管壁方向运动，进而留存于油井管道中。研究表明，原油内蜡分子颗粒与惯性效应作用力呈正比，受惯性效应作用，管壁上的蜡颗粒沉积速度会相应提高。

粒子扩散机理。原油流动期间所存在的蜡颗粒，是导致蜡沉积的主要原因，在蜡颗粒扩散后，蜡分子会在原有紊流中撞击油井管壁，并穿透管道边界层，从而积聚在油井管壁中。

二、油井结蜡的因素及危害

1、油井结蜡的因素

原油温度与组分。在温度调节相同时，轻质油、重质油对蜡分子的溶解效能会存在一定差异性。原油内的轻质组分越多，蜡自身的结晶温度会降低，使蜡难以析出，处于溶解形态的蜡分子含量会增多。所以在高温时所溶解的蜡量，会在油井温度下降时，出现蜡凝析情况。在此基础上，重质油相较于轻质油，其蜡溶解能力较弱，使得轻质油含量少的原油中，更易出现油井结蜡情况。

压力及溶解气。在蜡饱和压力低于油井压力时，饱和压力降低时，原油本身不会脱气，蜡颗粒早期结晶温度，会随压力降低。但受压力、饱和压力变化影响，井内压力降低时，原油内气体会逐渐分离，使得原油的蜡溶解能力弱化。因此在蜡结晶温度变高、且压力越低使，原油分离气体量增多时，蜡结晶量会随之增高，究其原因，在于原油后期分离的丁烷对蜡溶解影响程度较深。

原油内部的沥青质和胶质。实践表明，在石油内部胶质含量变多时，蜡结晶温度会有所下降。因为胶质表面所存在的活性物质，会吸附于蜡结晶表层，以组织蜡结晶发展。沥青作为胶质聚合物，不溶于原油，且以微粒分散至油内部，分离蜡结晶体。但是在油井管壁上含有沥青质、胶质的蜡结晶将变化为硬蜡，原油流动时，不易将其冲走，进而形成油井结蜡现象。

2、油井结蜡的危害

油井结蜡在修井、清防蜡、油井管理等工作量的同时，还会影响油田生产效率和效益。一是油井结蜡使得井井筒管理工作难度增大，并且在结蜡后，缩小了油管孔径，增大抽油杆外径，增加了油流阻力，使油井减产。二是油井结蜡也会造成抽油泵漏失，并且在生产过程中，极易造成油井卡泵，降低开井时率。三是油井结蜡堵塞油层流动孔隙，缩小油井出油面积，影响油井出油、油田开采速度。

三、油井的清防蜡技术措施

预防油井发生结蜡，应采取最优化的防蜡技术措施，当油井发生结蜡时，需要采取最佳的清蜡技术措施，恢复井筒的正常生产状态，进而提高油井的生产能力。目前油田油井清防蜡工作开展过程中，主要采用化学法、物理法以、机械法及热力4种方法进行综合处理。

1、物理防蜡技术

一是涂料油管防蜡技术，这种技术是将一种固体物质，这种物质具有亲水憎油，表面光滑的性质，将其涂抹于油管内壁对油井的生产管柱进行优化，选择和应用内部光滑的管柱系统，避免石蜡结晶析出后的粘附，相应地降低油井结蜡的几率，提高油井生产的效率。

2、机械防蜡技术

机械清蜡技术主要就是将附着于油管内壁的石蜡运用一定的工具刮掉。这种工具称为刮蜡器

通过抽油杆上下活动，安装在其上得刮蜡器在油管内壁能起到能够有效的减缓结蜡，当抽油机启动时，刮蜡器时刻在进行清蜡工作，同时起到了扶正防磨作用。

3、化学防蜡技术

化学清蜡技术的应用，结合油井结蜡的状况，选择最有效的化学清蜡剂，能够及时清蜡井筒的结蜡现象，恢复井筒的正常生产运行状态。对清蜡剂的化学性能进行分析，选择性价比高的化学药剂，同样达到清防蜡的效果，满足油田生产的防蜡和清蜡的要求。对化学清防蜡剂进行试验研究，结合区块油流的特点，确定其中的含量数据资料，通过化学药剂的作用，抑制蜡晶的析出，更好地防止油井结蜡，避免由于石蜡的结晶和析出，增加油流的阻力，引起油田生产效益的下降。

4、热力防蜡技术

热力清蜡法是通过提高油管与油流的温度，将油管壁上沉积的蜡熔化的方法，是一种较为常用的较为有效的清除方法。一是蒸汽和常规清蜡都是从油套环空借助的高压与热量将油管内部的结蜡熔化干净，达到清蜡的目的。二是电加热清蜡。电热清蜡就是电能转化为热能，通过周期性提升井口下油管3~500的温度，将已经结晶的石蜡 熔化掉，有效清除结蜡。

结语

石油资源开采过程中，油井结蜡会在一定程度上影响油井的稳定、产量。因此分析油井结蜡的危害与机理，有助于促进防蜡清蜡技术的发展，能够在油田开采期间针对实际情况选择科学有效的清防蜡措施具有指导意义。

参考文献：

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