新型油田生产井防蜡降粘技术应用

戴双宁

摘要：油井结蜡就像人患了血栓，轻则造成油井堵塞，降低油井的原油产量;重则将导致油井停产，而复产需要非常规的工艺措施，将提升开发成本，降低油田的经济效益。本文在生井应用一种新型的防蜡降粘装置，对原理和结构作了阐述，并在现场应用试验取得了良好的效果。

关键字：生产井，防蜡，降粘

结蜡是油气生产过程中的不可小觑的问题，可能发生在原油生产系统的各个环节：地层内部结蜡会引起储集层伤害，堵塞油气通道，大幅度降低其油相渗透率，进而导致油井减产;蜡在储集层多孔介质表面的沉积，将改变地层岩石的润湿性，降低原油采收率。地层射孔炮眼和泵吸入口处结蜡则会增大油流阻力，减小有效流动面积，降低泵效;油管壁结蜡会减小油流通道，增大对地层的回压，降低生产油管的利用率，导致产量下降，严重时甚至造成躺井停产;油管和抽油杆间的结蜡会增大抽油机载荷，提高设备操作和维护难度，甚至造成抽油泵蜡卡等生产性故障。输油管线结蜡会使泵压升高，动力消耗增加，降低输油管线的输运能力;同时，随着蜡的不断沉积，蜡层将不断加厚，输油管线的运输直径不断缩小，为维持产量常常需要增加输油管端的压力，一旦超过管线所能承受的最大值，会导致管道破裂，不但输油管线受到损失，也会因原油泄露渗入地层给环境安全带来很大的影响;井口设备、分离器及贮罐等地面设备也会因结蜡，造成堵塞，可能发生故障。此外，结蜡还会增加了后期处理作业费用，降低经济效益。因此，结蜡问题已成为提高采油速度和原油采收率的较为严重的制约因素之一，直接影响到油井的高效、安全生产。

井筒蜡沉积问题一直是石油行业面临的生产安全难题。目前在生产井中，常见的防蜡工艺主要有热力清防蜡技术、表面处理防蜡技术、磁防蜡技术、化学清防蜡技术、微生物清蜡技术五个方面。但各种技术普遍存在以下问题：热力清蜡对于长井段洗井液用量大，且洗井液易漏失，影响油井产量，见效慢，能耗高;表面处理防蜡技术对施工工艺要求苛刻，并且涂料自身不耐磨，易脱落，造成卡井;化学清蜡技术中大量运用的，微生物除蜡技术会产生大量机杂，成菌环境不稳定，见效慢。针对油井出现上述情况，研制了一种新的降粘装置。该装置是利用超声、强磁、空化等物理方法作用进行综合性降粘，具备显著的降粘增油效果。

工作原理

本降粘装置采用Co88材料通过特殊添加方式制成钴合金后，经过激光热处理等手段获得高性能材料，Co88材料制成纳米尺寸金属结晶巨磁合金，并通过特殊排列获得高能量场BH值接近88，将装备Co88材料的防蜡装置挂在泵下，对井筒内井液第一时间做降粘防蜡的垂直处理，使蜡分子串提前结成微晶，相邻分子串由于排列方向相同，极性相同，相互排斥，分子串间就不易再结合成大网状蜡晶，也就不能吸附到油管壁上形成蜡层，达到防蜡功效。该装置采用磁旋流导管结构，当经过防蜡处理后的原油推进至导流管区域时，原油在导管内将产生磁旋流效应，提升原油进动时速，从而达到有效提高泵效，达到助采增油的目的。

结构组成

该装置由射流发射器、声波震荡器、涡流倒流器、涡流导流阀、涡流喷射器、强磁激励器六大部件构成。每个部件功能作用解释如下：

1、射流发射器：采出液从梯形漏斗状入口进入，经过连续收缩断面，由平流变为射流，极大的提高了流速;同时其中的介质在连续收缩断面中受到挤压，喷出后又爆破矿张，破碎了晶块和大分子鏈。

2、声波震荡器：由声波发生器和声波震荡腔两部分组成。在射流介质冲击作用下，限位弹簧发生4至20KHZ的高频振动，所激发的“空化作用”、热效应，使结晶蜡瓦解破碎，将原油介质升温，降低蜡凝固点，蜡结晶不易析出。

3、涡流倒流器：原油介质经过多头大导程特制内螺纹圆管形导流槽后，由平流上升变为涡流旋转上升状态，起到降粘、增速、增油、省功耗的作用。

4、涡流导流阀：首先它也是一个射流发生器，有着对介质的挤压、爆破、提速的作用;其次他是一个单项导流阀，抽油泵下冲程，阻力减小，速度加快;上冲程，负荷降低，气体干扰小，提高泵效，强化涡流运动效应。

5、涡流喷射器;能对已经形成的涡流起到增益放大的作用，维系原油介质在主抽油管中继续呈涡流旋转上升状态，进一步防蜡、降粘、增油、省功耗。

6、强磁激励器：可降低原油枯度，这样可在一定流速条件下保持磁化效果，对原油分子多次激励，使分子活性倍增。

技术特点

大量现场试验及测试表明，该种降粘技术主要具有以下特点：

1.使用范围广，使用性强，适应各类稠油、高含蜡、高低产油田的采油井使用，适用于各类浅、中、深的直井、斜井、小平井、自喷井的采油井里使用。

2.降低原油粘度的同时增大了气体在原油介质中的溶解度，减少或消除气锁，从而增加原油流动能力，具有明显的防蜡破乳，降粘增油的效果，在防蜡降粘双重效能作用下，间接提高油井产量5-20%左右。

3.平均延长2-5个洗井周期，减少洗井次数。单井减少洗井化学原料用量30-50%。

4.提高泵效，延长检泵周期，降低悬点负荷5-20%左右，节能电能约5-15%。

5.由于该装置安装工艺简单，方便快捷，见效期短不需要任何电力拖动（不外加用电缆，电源）安全可靠，不故障率，减轻工人劳动强度。

6.实现理念先进，成本低廉实用，据测算投入产出综合比例高达1：10。

7.该装置可与其他防蜡技术复合使用，优势互补，增强防蜡效果。

现场应用

本技术在茨51-78油井上进行了试验应用，工具管柱结构如下：尾管+筛管+油管+防蜡降粘装置+油管短节+接箍+抽油泵+油管。该井措施后，在未采取其它降粘工艺措施的情况下，已连续生产450天，日产油量提升13%，取得了较好效果。该技术对采油井的优质，油层无污染，无伤害，与其之化学和物理原理的同类防蜡产品相比，具有突出的优点，适合长期使用，最大限度推迟井筒结蜡时间，避免生产井因高含蜡而变成躺井，为油井安全生产保驾护航。

辽河油田钻采工艺研究院  辽宁 盘锦   124010