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试论油井结蜡原因及对策

油井结蜡原因及策略论文怎么写?油井工程论文论文写作题目、提纲、摘要、格式、范文、参考文献 油井结蜡原因及对策油井结蜡原因及对策
摘 要
  油井的结蜡速度与原油的含蜡量、井温分布、油井产量、油管粗糙度等因素有关。在一定假设的基础上对自喷井的结蜡速度进行了定量计算,为现场确定适当的清蜡周期提供了依据。分析了油井结蜡规律,并根据不同油井的井况、生产动态、热洗周期及检泵周期,指定了清防蜡主题工艺方案。方案实施后,节省洗井液返排时间8%,平均单井检泵周期延长35d,增产原油6257.1t,获得经济效益434.8万元。且将应用的清防蜡技术进行对比发现,有周期油管电加热技术、点滴连续加药技术、固体和强磁防蜡技术、管杆涂层防蜡技术等。较高、油井容易蜡卡的现针对江苏油田近年来开发的陈堡油田原有含蜡状,分析油井蜡卡的原因,提出油井结蜡与原有物性、温度、含水、系统压力、地面设施、热洗加药、管干工况、作业监督的关系和处理方法,并指定了一套行之有效的清防蜡措施。5年来平均延长检泵周期350d,攻击增油6800t,取得了显著的经济效益。

关键词:油井;结蜡现象;清蜡工艺;油层;原油;温度
目 录
第一章 引 言 1
1.1问题的提出 1
1.2 研究概况 1
第二章 蜡的化学结构特征组成 2
2.1 蜡的定义与结构 2
2.2 蜡的特征 3
第三章 油井结蜡现象和影响结蜡的因素 4
3.1 油井结蜡现象 4
3.2 影响结蜡因素的分析 4
第四章 油井清防蜡技术 7
4.1 油井防蜡技术 7
4.2 油井清蜡技术 10
第三章 总 结 15
参考文献 16

第一章 引 言
  1.1问题的提出
  油井结蜡是采油过程中常见遇到的问题。特别是在开采高含蜡原油时,由于石蜡析出并不断沉积于油管管壁、抽油杆、抽油泵及其它井底设备,地面集疏管线,阀门、分离器、储罐等的金属表面,减小了油流面积,增加了原油的流动阻力,结果使油井减产。结蜡严重时,可以把油井管线完全堵塞,导致停产。因此,油井清防蜡是油井管理中极为重要的措施之一。
  油井开发之前,原油埋在底层中,这时石蜡处于高温高压条件之下,一般都以单相态液相存在。蜡完全溶解在原油中。在油井开采过程中,原油从油层流入井底,再从井底沿井筒举升到井口时,压力、温度随之逐渐下降,当压力降低到一定程度时,使有助于溶解石蜡和胶质的轻质组分逐渐损失,结果破坏了石油溶解在原油中的平衡条件,此时超过了石蜡在原油中的溶解饱和度,致使石蜡结晶析出聚集凝结并粘附于油井设施的惊秫表面,这就是常说的油井结蜡。
  1.2 研究概况
  油田常用的油井清防蜡技术,主要有机械清蜡技术,热力清防蜡技术,表面能防蜡技术(内衬和涂料油管),化学药剂清防蜡技术,磁防蜡技术和微生物清防蜡技术6大类。用化学药剂进行清防蜡,通常是讲药剂从环形空间加入,不影响油井正常生产和其他作业,除可以收到清防蜡效果外,使用某些药剂还可以收到降凝、降粘和解堵的效果。
  
  
第二章 蜡的化学结构特征组成
  2.1 蜡的定义与结构
动石油是一种成分复杂的混合物。它包含的主要元素有:碳(83%~87%)、氢(10~14%)、氮(0.1~2.0%)、氧(0.05~1.5%)、硫(0.05~1.0%)以及微量的钒镍铁铜等金属元素[1]。主要是以碳氢化合物(通常 称为烃)的形态存在,占石油成分的75%以上。严格地说,原油中的蜡是指那些碳数比较高的正构烷烃,通常把C16H34~C63H12 的烷烃称为蜡。其中C18~35为正构烷烃,通称为软蜡;C35~64为异构烷烃,通常称为硬蜡。纯蜡是白色的,略带透明的结晶体,熔点在49℃~60℃之间。实际上,采油过程中结出的蜡并不是纯净的石蜡,它是原油中那些与高碳正构烷烃混在一起的,既含有其它高碳烃类,又含有沥青质、胶质、无机垢、泥砂、铁锈和油水乳化物等的半固态和固态物质,使其颜色呈现黑色或棕色。即俗称的蜡。
通常所说的蜡(石蜡)是指碳原子数≥15的正构烷烃。在油层条件下,蜡溶解在原油中,当原油从油层经井底上升至地面过程中,由于温度和压力的降低以及轻质组分不断逸出,蜡在原油中的溶解度降低,使蜡从原油中开始结晶、析出、聚集,并附着在油管壁或抽油杆上,直接影响生产,因此,油井的防蜡和清蜡是保证含蜡原油正常生产的一项十分重要的技术措施。
各油田不同的原油,不同的生产条件所结出的蜡,其组成和性质都有较大的差异。但是,广义地讲,高碳链的异构烷烃和带有长链烷基的环烷烃或芳香烃也属于蜡的范畴。由此可见,生产过程中结出的蜡可以分为两大类,即石蜡和微晶蜡(或称地蜡)。正构烷烃蜡称为石蜡,它能够形成大晶块蜡,为针状结晶,是造成蜡沉积而导致油井堵塞的主要原因。支链烷烃、长的直链环烷烃和芳烃主要形成微晶蜡,其相对分子质量较大,主要存在于罐底和油泥中,当然也会明显影响大晶块蜡结晶的形成和增长。一般来说蜡的碳数高于20都会成为油井生产的威胁[2]。
  2.2 蜡的特征
  有石蜡和微晶蜡的特征主要是碳数范围、正构烷烃数量、异构烷烃数量、环烷烃数量不同,具体区别见表8-1。由表8-1中可以看到,石蜡是以正构烷烃为主,而微晶蜡是以环烷烃为主。
  表8-1石蜡及微晶蜡的组成
项目
石蜡
微晶蜡
正构烷烃,%
80-90
0-15
异构烷烃,%
2-15
15-30
环烷烃,%
2-8
65-75
熔点范围,℃
50-65
60-90
平均相对分子量范围
350-430
500-800
典型碳数范围
16-36
30-60
结晶度范围,%
80-90
50-65
  蜡的晶型常常受蜡的结晶介质的影响而变,在多数情况下,蜡形成斜方晶格,但改变条件也可能形成六方晶格,如果冷却速度比较慢,并且存在一些杂质(如胶质、沥青或其他添加剂),也会形成过渡型结晶结构。斜方晶结构为星状(针状)或板状层(片状),这种结构最容易形成大块蜡晶团[3]。
  国内部分油田原油中所含的蜡,其正构烃碳数占总合蜡量的比例各有不同,从总体上看都呈正态分布,碳数高峰值约在25左右,清防蜡比较容易。
  
  
  
  
  
  
第三章 油井结蜡现象和影响结蜡的因素
  3.1 油井结蜡现象
  不同油田,原油性质有较大差异,油井结蜡规律也不同,为了制定油井清防蜡措施,必须研究油井结蜡现象。国内各油田的油井均有结蜡现象,油井结蜡一般具有下列现象:
  (1)原油含蜡量愈高,油井结蜡愈严重。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)在相同温度条件下,稀油比稠油结蜡严重。
  (3)开采初期较后期结蜡严重。
  (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。
  3.2影响结蜡因素的分析
通过对油井结蜡现象的观察及结蜡过程的研究,影响结蜡的主要因素是原油的组成(蜡、胶质和沥青的含量)、油井的开采条件(温度、压力、气油比和产量)、原油中的杂质(泥、砂和水等)、管壁的光滑程度及表面性质。其中原油组成是影响结蜡的内在因素,而温度和压力等则是外部条件[4]。
   3.2.1原油的性质和含蜡量
原油中所含轻质馏分越多,则蜡的结晶温度就降低,即蜡不易析出,保持溶解状态的蜡量就越多。
  轻质油对蜡的溶解能力大于重质油的溶解能力。蜡在油中的溶解量随温度的降低而减小。也说明原油中含蜡量高时,蜡的结晶温度就高。在同一含蜡量下,重油的蜡结晶温度高于轻油的结晶温度。
  原油中所含轻质馏分越多,则蜡的结晶温度就降低,即蜡不易析出,保持溶解状态的蜡量就越多。蜡在油中的溶解量随温度的降低而减小。原油中含蜡量高时,蜡的结晶温度就高。在同一含蜡量
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