曹艳丽1 姬万荣2 杨学贵1 曹秀云1 念大海1
1玉门油田分公司工程技术研究院 2玉门油田分公司机械厂 甘肃省酒泉市 735019
摘要:随着环庆区块的开发,油井结蜡日益严重,造成检维修费用增加。为此,分油藏、分区块开展了化学防蜡研究与应用,实现了油井稳产。
关键词:检修费用 化学防蜡
1、化学防蜡机理
化学防蜡不是抑制蜡晶的析出,而是改变蜡晶的结构使其不易形成大块蜡团且蜡不易沉积在管壁上,或者是在金属表面形成一层亲水疏油极性膜而使石蜡不易沉积。
2、化学防蜡剂研究评价
2.1蜡晶改进剂的筛选
根据防蜡机理,蜡晶改进剂必须能与原油中的蜡共同结晶,并能使蜡晶的晶型发生扭曲,使蜡晶不易继续生长。这就要求蜡晶改进剂是以碳链为主,有极性支链的聚合物,为此选择了4种蜡晶改进剂,在不同单体浓度下进行实验,防蜡率随着蜡晶改进剂单体浓度的增加而增大,但增加到一定程度后防蜡率增大的趋势变缓。在4种蜡晶改进剂中A1的防蜡性能较好,A1浓度为400mg/l,防蜡率大于40%,从防蜡性能和成本考虑选择蜡晶改进剂A1,并确定A1为防蜡剂的主剂。
2.2石蜡分散剂的筛选
石蜡分散剂一般对蜡具有较好的分散性能,要求其分子具有对称结构。选择了3种石蜡分散剂,进行了不同浓度下的防蜡率测定,防蜡率随着石蜡分散剂浓度的增加而增大,但增加到一定程度后防蜡率增大的趋势液变缓。在3种石蜡分散剂中S2的防蜡性能较好,最终选择石蜡分散剂S2。
2.3表面活性剂的筛选
防蜡剂中加入表面活性剂可以使结蜡表面润湿反转降低蜡在表面的粘附力,有利于蜡的剥离,为此选择了几种具有防蜡、润湿、渗透作用的表面活性剂,分别用B1、B2、B3、B4、B5表示,并在不同浓度下进行防蜡率的测定,实验结果表明,表面活性剂B2防蜡性最好,因此防蜡剂研制中选用表面活性剂B2。
2.4水基防蜡剂配方确定
根据筛选出的蜡晶改进剂A1、石蜡分散剂S2、表面活性剂B2,并针对原油蜡含量高的特点,选择了助剂C和极性溶剂D,采用正交实验法进行了防蜡实验,通过实验结果得到:
(1)主要影响因素是蜡晶改进剂和石蜡分散剂。
(2)次要影响因素是表面活性剂、助剂和极性溶剂。
(2)由正交实验,筛选出的配方防蜡效果较好,防蜡率大于70%,满足了我们预定的目标,因此选定该防蜡剂配方进行了优化,得到最佳配方,其组成为:蜡晶改进剂:石蜡分散剂:表面活性剂:助剂C:助剂D=4:2:2:1.5:0.5。
3、现场应用情况
3.1防蜡性能评价
取环庆区块6口井的油样,采用最佳配方,防蜡剂加入量分别为300mg/l、500mg/l、800mg/l,防蜡率都大于60%。防蜡率随防蜡剂浓度增加而增大,但浓度高于500mg/l时防蜡率增加变缓,现场试验推荐防蜡剂使用浓度为300~500mg/l。
3.2试验井优选
经与环庆分公司沟通,计划在4个平台26口井上开展现场试验,取4个平台6口井原油样,开展室内防蜡验证实验。
实验结果表明,研制出的水基化学防蜡剂加量500mg/l时,动、静态防蜡率都大于70%,能够满足环庆区块现场防蜡工作需要。
3.3现场试验
经过防蜡剂生产、设备安装、调试等前期施工准备,2020年10月1日开始在环庆4个平台26口井开展智能加药水基防蜡试验,截至目前设备运行正常,26口井化学防蜡井都没有进行热洗和检泵措施,热洗周期由原来的30天延长到目前的180天,效果较好。
结论:
化学防蜡剂在环庆区块的应用,解决油井结蜡严重的的问题,延长了油井免修期,为油井高效、低成本生产提供技术支撑。
参考文献:
[1]万仁溥.采油工程手册[M].北京:中国工业出版社,2007,711-716.
[2]廖永刚.油井结蜡机理及清防蜡技术研究[J].中国石油和化工标准与质量,2013(12):99.