油井清防蜡-采油工艺41页PPT
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第六章复杂条件下的开采技术第二节油井防蜡与清蜡结蜡现象:对于溶有一定量石蜡的原油,在开采过程中,随着温度、压力的降低和气体的析出,溶解的石蜡便以结晶体析出、长大聚集并沉积在管壁等固相表面上,即出现所谓的结蜡现象。
6.2.1 影响结蜡的因素1. 油井结蜡的过程(1)当温度降至析蜡点以下时,蜡以结晶形式从原油中析出;(2)温度、压力继续降低,气体析出,结晶析出的蜡聚集长大形成蜡晶体;(3)蜡晶体沉积于管道和设备等的表面上。
原油对蜡的溶解度随温度的降低而减小,当温度降低到原油对蜡的溶解度小于原油的含蜡量的某一值时,原油中溶解的蜡便开始析出,蜡开析始出时的温度称为蜡的初始结晶温度或析蜡点。
2. 影响结蜡的因素(1)原油的性质及含蜡量(2)原油中的胶质、沥青质(3)压力和溶解气油比(4)原油中的水和机械杂质(5)液流速度、管壁粗糙度及表面性质3. 油井防蜡方法(1)阻止蜡晶的析出(2)抑制石蜡结晶的聚集(3)创造不利于石蜡沉积的条件4. 具体防蜡方法(1)油管内村和涂层防蜡(2)化学防蜡(通过向井筒中加入液体化学防蜡剂或在抽油泵下的油管中连接上装有固体化学防蜡剂的短节,防蜡剂在井筒流体中溶解混合后达到防蜡的目的)(3)磁防蜡技术5. 油井清蜡方法(1)机械清蜡(用专门的工具刮除油管壁上的蜡,并靠液流将蜡带至地面的清蜡方法。
)(2)热力清蜡(3)微生物清蜡6 •清蜡操作:三、油井清蜡方法在含蜡原油的开采过程中,虽然可采用各类防蜡方法,但油井仍不可避免地存在有蜡沉积的问题。
蜡沉积严重地影响着油井正常生产,所以必须采取措施将其清除。
目前油井常用的清蜡方法根据清蜡原理可分为机械清蜡和热力清蜡两类。
__ 厂图8-16机械清蜡示意图1 —绞车;2—钢丝;3—防喷管;4—采油树;5 —套管;6—油管;7—刮蜡片(一) 机械清蜡机械清蜡是指用专门的工具刮除油管壁上的蜡,并靠液流将蜡带至地面的清蜡方法。
在自喷井中采用的清蜡工具主要有刮蜡片和清蜡钻头等。
油田管理蒸汽的干度,有利于稠油的顺利开采。
尽可能减低蒸汽中水分的含量,保持蒸汽具有较高的干度,提高驱油的效率。
2.4蒸汽干度越高,驱油效果越好注入蒸汽的干度越大,注入油层后加热的体积越大,有利于稠油的开采。
合理控制注入蒸汽的干度,在蒸汽发生器的作用下,将汽蒸的干蒸汽的含量进行测定,保持合理的蒸汽的干度,才能促进稠油油藏的快速开采。
在相同注汽量的情况下,不同的蒸汽干度,对油层的加热半径不同,驱油的能量也不同,蒸汽干度越高,驱油的效果越好。
随着蒸汽干度的增加,稠油油藏的累计产量也随之增加。
而井底的蒸汽干度达到一定数值,会减缓稠油的产能增幅,合理控制井底的蒸汽的干度也是非常重要的。
2.5注入蒸汽干度自控系统的应用为了保持注入蒸汽的干度达到稠油油藏开发的技术要求,建立注入蒸汽干度的自动控制系统,在蒸汽产生的过程中,合理控制蒸汽的干度,才能保持注入蒸汽开采的高效性,提高稠油油藏的产能。
对注汽锅炉产生的蒸汽进行在线的干度测试,对测试的数据进行分析,自控系统设定干度的数值,对注汽锅炉进行自动控制,减少其中水蒸汽的含量,保持蒸汽的干度达到最佳的状态。
通过自动调节蒸汽锅炉的燃烧状态,促使干度达到稳定的数值。
在注汽锅炉的自控系统中,设计干度自动调节系统,能够将蒸汽的干度调整到最高。
降低注入蒸汽的干度的波动,保持注汽的干度平稳,注入到油层后,加热的状态比较均匀,促使稠油增产的效果明显。
稠油热采的产能与注入蒸汽的干度有关,干度波动的大小直接影响到稠油井的产量,注入蒸汽的质量,会影响到油层的温度变化。
通过对注蒸汽开采方式的分析,合理控制注入蒸汽的干度,才能最大限度地提高稠油井的产量。
注入蒸汽干度升高后,可以降低油井的单耗。
采用注入蒸汽干度自控系统,降低蒸汽锅炉的维修费用,保护好高温高压的热采锅炉设备,延长设备的使用寿命,才能降低稠油开采的成本。
3结论通过对注入蒸汽干度对稠油生产的影响的研究,合理控制注入蒸汽的性能参数,保证达到蒸汽驱油的作用效果,提高稠油油藏的开发效果,达到稠油油藏开发的经济效益指标。
1引言油田开发之前,原油埋在地层中,这时原油中的石蜡处于高温高压条件之下,一般都是以单相液态存在的,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,压力和温度随之逐渐下降,当压力降低到一定程度时,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,导致石蜡结晶析出聚集凝结并粘附于油井设施的金属表面,这就是常说的油井结蜡。
油井结蜡是采油过程中经常遇到的问题。
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、抽油泵以及其他井底设备、地面集输管线、阀门、分离器、储罐等的金属表面,减小了油流通面积,增加了原油的流动阻力,致使油井减产。
结蜡严重时,可以把油井管线完全堵塞,导致停产,如图1-1,1-2所示。
因此油井清、防蜡是油井管理中极为重要的措施之一。
图1-1 现场清蜡作业图1-2 生产管线中沉积的石蜡油田常用的油井清、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,通常是将药剂从环形空间加入,不影响油井正常生产和其他作业,除了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。
2蜡的化学结构特征组成2.1蜡的定义与结构石油是一种成分复杂的混合物,它包括的主要元素有: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。
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℃间。
油井的防蜡与清蜡油油气气开开采采中中,,蜡蜡从从油油中中分分离离淀淀析析出出来来,,不不断断的的蜡蜡沉沉积积便便导导致致堵堵塞塞产产油油层层、、油油井井产产量量下下降降,,甚甚至至造造成成停停产产,,给给生生产产带带来来麻麻烦烦。
油油井井结结蜡蜡是是影影响响油油井井高高产产稳稳产产的的突突出出问问题题之之一一,,寻寻求求更更合合理理的的方方法法以以解解决决油油气气生生产产中中遇遇到到的的问问题题,,便便成成为为油油田田开开发发中中急急需需解解决决的的课课题题,,油油井井的的防防蜡蜡和和清清蜡蜡是是油油井井管管理理的的重重要要内内容容。
不同油田,原油性质有较大差异,油井结蜡规律也不同,为了制定油井防蜡清蜡措施,必须研究油井结蜡规律。
一、油井结蜡现象和规律国内各油田的油井均有结蜡现象,油井结蜡一般具有下列规律: 1)原油含蜡量愈高,油井结蜡愈严重。
某油田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)某油田在相同温度条件下,稀油比稠油结蜡严重。
3)有的油田开采后期较初期结蜡严重。
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。
二、影响结蜡因素的分析1、影响结蜡的主要因素是:1)原油的组成(蜡、胶质和沥青的含量)是结蜡的内因;2)油井的开采条件(温度、压力、气油比和产量)是结蜡的外因;3)原油中的杂质(泥、砂和水等)、管壁的光滑程度及表面性质是结蜡的外因;2、原油性质与含蜡量原油中所含轻质馏分愈多,则蜡的结晶温度就愈低,而蜡不易析出,保持溶解状态的蜡量就愈多。
3、原油中的胶质、沥青质原油中都不同程度地含有胶质、沥青质。