油井结蜡就像人体血管上长斑块一样,影响管中液体流动。蜡是石油中的重要成分之一。在原油开采过程中,蜡从原油中析出并凝结于油管壁上的现象称为结蜡,一旦井下设备和管壁结蜡就会堵塞油流通道、增加举升载荷、磨损设备等,进而影响原油产量,严重者造成停产甚至井下事故。
我国各油区的原油普遍含蜡,含蜡量从10%~50%不等,含蜡量超过10%的原油占总采出油量的90%,因此油井清防蜡就成为原油生产过程中必须要解决的问题。
原油中的蜡呈黑色的固体与半固体状态,其成分为石蜡、沥青、胶质、泥砂等杂质的混合体。蜡对温度、压力都特别敏感,地下高温高压条件下蜡就溶解在原油中。
原油生产过程中,沿油管向地面流动,随着深度降低,井筒中的温度压力就下降,当达到析蜡点时,蜡就从原油中分离出来,以晶体的形式长大聚集,非常容易沉积并黏附在采油井下设备及油管壁上。
油井结蜡的内因是原油的性质,原油中的含蜡量越多里面含的碳原子就越多,结蜡现象就会越严重。而外因包括温度、压力、气油比、产量等油井开采条件,原油中泥、砂、水等杂质含量,油管管壁的光滑程度及表面性质等。原油举升方式也会对油井结蜡产生影响,自喷井和气举井在井口或井下节流时会引起气体膨胀而带走部分热量,导致温度下降造成结蜡。
油管、原油和蜡就如同人身体里的血管、血液和血脂,血液中血脂含量高就会附着在血管壁上,阻碍血液循环,损害人的身体健康。同样,原油中蜡的析出会影响油井的正常生产,需要经常清除。因此,在油井生产管理中,防蜡和清蜡就成了一项经常性的工作。
防蜡主要通过选择合理的油井工作制度,防止原油中的溶解气过早逸出,保持对蜡的溶解能力。还有一种方法就是采用玻璃衬管、涂料油管减少蜡在油管壁上的黏结。
防蜡的成功率不可能达到100%,这就需要清蜡。清蜡就是把已经黏结在井下设备和油管壁上的蜡及时清除掉。蜡一旦形成,就会变成坚硬的固体,清除起来很困难。通过生产实践,石油工程师发明了机械、化学、热力、磁力等多种清蜡方法,这些方法各具特色。
自喷井的机械清蜡法,利用清蜡绞车上安装的专门刮蜡工具进行清蜡。这种刮蜡工具结构很巧妙,呈“8”字形,依靠重力向下运动刮蜡,绞车拉动钢丝拉刮蜡片上行,如此反复将附着于油管上的蜡清除下来,这些被清下来的碎蜡随着油流被携带出井筒,保持了井筒流动的畅通。
有杆泵抽油机机械清蜡法,就是在抽油杆上安装一种活动刮蜡器。在抽油过程中,做往复运动的抽油杆带动刮蜡器上下移动和转动,从而不断地清除掉附着在抽油杆和油管上的蜡。
化学清蜡是用化学溶剂把粘在油管壁上的蜡溶化掉的一种清蜡工艺方法,油田上应用的化学清蜡剂主要有油基、水基、水包油型三种,还有一种固体防蜡剂。
热力清蜡是用加热的办法把粘在油管壁上的蜡熔化掉,加热的方法有电加热、热油循环、蒸汽加热等。油井的结蜡、清蜡、防蜡会伴随油井的整个生命周期。