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探究采油井筒工艺新技术应用

 论文栏目:矿业工程    更新时间:2014-06-05 10:45   

 摘要:井筒工艺技术对于采油工作而言,发挥着举足轻重的作用。原油在井筒中流动时,随着温度逐渐降低,其粘度会急剧增加,进而流动性变差。在压井作业 后,管脚以上的稀油会被替换出井筒,但是随着油水重力置换,稠油上返后却无法得到稀油混配降粘,因而在井筒内会形成稠油柱塞,且其长度较长、量较大,这就 使得井下工具难以进入及抽回,采油工作受限。解决这个问题,需要提升现有的井筒处理工艺技术水平,提高原油开采的效率。
  关键词: 井筒 稠油 防蜡 清蜡
  引言
  采油生产实践中,经常会出现稠油堵塞、凝管、结蜡等问题,这无疑影响着采油工作的正常进行,使石油产量降低、耗能增加,这就对井筒处理工艺技术提出了更高的要求。有针对性地应用井筒工艺新技术新方法,有利于提高生产效率,及时解决采油程序中的难题。
  一、采油中做好防蜡清蜡工作意义重大
  当原油从地下抽到地面上时,溶解气体的膨胀及逸出会降低原油的温度,致使蜡结晶析出并沉积在油管的内壁,这会造成井筒变窄,油井产量随之下 降,甚至可能会因堵塞油管而造成减产、停产。清蜡防蜡技术的应用,可以根据原油物性及油井开采的实际情况,区分时期、区块、油井结蜡状况等,有效地防止蜡 沉积。
  生产实践证明,低产量油井比高产量油井的结蜡现象要严重,因为在一般情况下,高产井的脱气少、压力高,蜡的初始结晶温度低,而液流速度却很大,由此井筒中的流体在流动过程中热损失量小,液体在井筒内的较高温度之下也就不容易使蜡结晶析出。
  而就液流速度而言,需要从正反两个方面来分析:液流流速高,管壁所受的冲刷能力就大,蜡就不容易沉积在管壁上;但如果流速过大,通过管道的蜡量就会增加,这会加剧结蜡的过程。另外,不同的管材也会影响结蜡量,如管壁越光滑、管壁表面的亲水润湿性越强,就越不容易结蜡。
  综上,我们可以采取相应措施,应用新型工艺技术来完成采油的防蜡清垢工作,从而减少采油工作中的阻力。
  二、采油井筒工艺技术的应用
  目前采油中应用的清蜡防蜡技术,较为普遍的是机械清蜡、热力清蜡,而随着技术不断升级,新型工艺在符合实际情况的前提之下,有了更加广泛的应用范围。举例来说:
  2.1 声波防蜡技术的应用
  它是将声波防蜡器安置于油井之下,在操作时其所产生的“空化泡”热作用和爆破冲击作用,会使原油中的石蜡分子均匀、充分的分布,同时改变蜡晶的分子结构,从而阻碍蜡晶的析出。
  在实际采油过程中,声波会以较高频率产生剧烈的机械振动,振动对于含蜡原油所产生的分散、搅拌、冲击破碎等次级效应,会令原油中的沥青质、胶 质、蜡晶能够均匀分布,以降低蜡晶相互结合的几率。蜡晶的网状结构受到破坏之后,流动性也相应改变,从而大幅度降低析蜡的温度以及原油的粘度。另外,声波 振动的频率与幅度越大,声波产生的热作用也就越大。
  2.2 微生物清蜡防蜡技术的应用
  微生物对于原油烃类物质具有降解功效,在此作用下高分子链的烃能够被降解成为低分子链的烃,原油的粘度也会由此降低、流动性增强,原油中石蜡 在油管上的凝结力会相应减缓。同时,微生物自身还具有新陈代谢作用,其所产生的糖脂、脂肪酸、类脂体等多种生物表面活性物,可以与蜡晶体发生作用而改变蜡 结晶的状态,从而有效降低原油中胶质、石蜡、沥青等物质沉积,阻止蜡晶生长,达到清蜡防蜡的目的。
  2.3 磁防蜡技术的应用
  在磁场的作用下,原有分子和分子团之间的聚合性会被削弱,石蜡结晶核的产生过程也因此受阻,这样就阻止了石蜡结晶体的生长及聚集,起到了防蜡 效果。生产实践中应用的磁防蜡器分为电磁防蜡器和永久磁防蜡器这两种。因为电磁防蜡器体积大、消耗能源大,所以目前比较推崇永久磁防蜡器,尤其是加强型双 级永久强磁防蜡器。
  石蜡、硫磺、金属盐类等都属于抗磁性物质,当它们以自身的流速通过磁场时,在一定磁场强度以及磁场位形分布之下会被瞬时磁化,使原油的某些化 学性质发生改变,这就是产生了磁效应。即使当液体离开磁处理装置之后,其磁性仍能保持一段时间,此即磁记忆效应。实践证明,原油被磁化后发生了结构上的变 化,蜡晶析出受阻,从而促进了采油工作的顺利进行。
  2.4 井筒改良及优化
  在井筒的表层涂上防蜡涂料,使管壁变光滑,并且提高管壁表面的润湿性及光滑度,可以大幅提高井筒的工作效率。现在使用较多的是聚氨基甲酸酯类 涂料,但涂料的防蜡效果,经过一段时间后有可能在石油中活性物质的作用下消退,同时还需注意玻璃衬里不要与含氢氟酸的介质相接触,以免被腐蚀。
  建议采用化学剂来防蜡清蜡。化学剂除了防蜡之外,还具有降凝、降粘和解蜡的功效。目前使用较多的化学剂分为油溶性、水溶性和乳液型三种。而 “固体防蜡剂”作为一种新型防蜡工艺,也拥有一定的使用范围,它一般在油井检泵时被装入防蜡管中,再把防蜡管接在油井抽油泵下部,可以有效防止结蜡及污垢 堵塞现象的发生。
  另外,在改良和优化井筒方面,建议配合编制井筒工程量及材料消耗量统计表、绘制井筒施工图、计算采油数量及质量,这些方法有利于监测和掌握实际工作数据,为井筒技艺的提升、追求更高效率而服务。
  三、结论
  综上所述,采油过程中的结蜡现象会堵塞产油层,严重时会沉积在油管壁上,大大影响了油井的高产、稳产,给生产造成诸多麻烦。而采油井筒工艺的 不断发展,给防蜡清蜡、提高油产量带来了新的契机。只要是符合实际情况又可提高采油量、降低耗及成本的新技术工艺,就是与时俱进的好工艺,在促进采油中防 蜡清垢的工作中,全面提升采油生产效率。
  参考文献
  [1]伊向艺,卢渊,马红梅. 吐哈油田气举采油适应性分析[J] .成都理工大学学报(自然科学版),2004.06.
  [2]伍强,李海涛,张国辉,赵书朵. 裸井完井与套管射孔完井水平井产能预测研究[J]. 重庆科技学院学报(自然科学版),2008.05.

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