1、蜡的化学结构特征、组成
2、油田结蜡现象和影响结蜡的因素 3、油井清、防蜡技术
8.1蜡的化学结构特征组成
油井开发之前,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、温度随之逐渐下降,致使石蜡结晶析出聚集凝结并粘附于油井设施的金属表面,即油井结蜡。
蜡的定义与结构
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,而采油过程中结出的蜡并不是纯净的石蜡,其颜色呈现黑色或棕色。
生产过程中结出的蜡可以分为两大类,即石蜡和微晶蜡(或称地蜡)。正构烷烃蜡称为石蜡,它能够形成大晶块蜡,为针状结晶,是造成蜡沉积而导致油井堵塞的主要原因。支链烷烃、长的直链环烷烃和芳烃主要形成微晶蜡,其相对分子质量较大,主要存在于罐底和油泥中,也会明显影响大晶块蜡结晶的形成和增长。一般来说蜡的碳数高于20都会成为油井生产的威胁。
蜡的特征
石蜡和微晶蜡的特征主要是碳数范围、正构烷烃数量、异构烷烃数量、环烷烃数量不同。石蜡以正构烷烃为主,而微晶蜡以环烷烃为主。
蜡的化学结构特征组成
油井开发之前,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、温度随之逐渐下降,致使石蜡结晶析出聚集凝结并粘附于油井设施的金属表面,即油井结蜡。
油井结蜡现象和影响结蜡的因素
不同油田,原油性质有较大差异,油井结蜡规律也不同,为了制定油井清防蜡措施,必须研究油井结蜡现象。通过对油井结蜡现象的观察及结蜡过程的研究,得出影响结蜡的主要因素有:
(1) 原油的性质和含蜡量
原油中含轻质馏分越多,则蜡的结晶温度就越低,即蜡不易析出。原油中含蜡量高时,蜡的结晶温度就高。 (2) 原油中的胶质和沥青质 原油中所含的胶质、沥青质即可减轻结蜡程度,但又在结蜡后使粘结强度增大,不易被油流冲走。 (3) 压力和溶解气
在采油过程中,压力不断降低。当压力降低到饱和压力以后,便有气体分离出,从而降低了原油对蜡的溶解能力,降低了油流温度,易发生蜡晶析出和结蜡。 (4) 原油中的水和机械杂质的影响
原油含水后可减少油流温度的降低,易在管壁上形成连续水膜,不利于蜡沉积。所以随含水量的增加,结蜡有所减轻。
油中的细小沙粒及机械杂质将成为石蜡析出的结晶核心,促使石蜡结晶的析出,会加剧结晶过程。
(5) 液流速度与管子表面粗糙度及表面性质的影响 油流流速高,对管壁的冲刷作用强,蜡不易沉积在管壁上。油管的材料不同,结蜡量也不同。管壁越光滑,越不易结蜡。另外,管壁表面的润湿性对结蜡有明显的影响,表面亲水性越强越不易结蜡。
8.3 油井清、防蜡技术 油井清、防蜡技术
油井防蜡技术
为了防止油井结蜡,应从两个方面着手: (1) 创造不利于石蜡在管壁上沉积的条件 (2) 抑制石蜡结晶的聚集 常用油井防蜡方法
(1) 油管内衬防蜡和涂层防蜡
油管内衬是在油管内衬一层玻璃衬里,具有亲水憎油、表面光滑的防蜡作用,特别是油井含水后油管内壁先被水润湿,油中析出的蜡就不容易附着在管壁上,同时内壁表面光滑,使析出的蜡不易粘附,比较容易被油流冲走,减缓了结蜡速度。
涂料油管是在油管内壁涂一层固化后表面光滑且亲水性强的物质,其防蜡原理与玻璃衬里油管相似。
(2)强磁防蜡技术 油井清蜡技术 (1) 机械清蜡技术
用专门的刮蜡工具(清蜡工具),把附着于油井中的蜡刮掉。 (2) 热力清蜡技术
利用热能提高抽油杆、油管和液流的温度,当温度超过析蜡温度时,则起防止结蜡的作用,当温度超过蜡的熔点时,则起清蜡作用。一般常用的方法有热载体循环洗井、电热自控电缆加热、电热抽油杆加热、热化学清蜡等4种方法。
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