油井加药其及防护技术研究报告.ppt

油井加药其及防护技术,目 录 1.清防蜡技术 2.稠油降粘技术 3.金属缓蚀技术 4.清防垢技术 5.建议,油井存在的主要问题：,,（3）产量降低 （4）偏磨 （5）油稠 （6）结蜡 （7）高含水引起的腐蚀，结垢,（1）（2）（3）（4）采用工艺措施解决， (5）（6）（7）采用加药等维护措施解决1）出砂,（2）含水急剧上升,1、清防蜡,1．1蜡的定义：碳数大于C16的直链烷烃石蜡：蜡沉积物主要是石蜡，由C16- C35的正构烷烃组成，分子量300-500，主要为片状结晶，约占沉积物40%-60%； 地蜡：C36- C64，主要为异构烷烃及少量带长链的环烷烃，分子量 500-700，主要为针状结晶，约占10%； 微晶蜡：C64- C75，主要由环状化合物组成，分子量700-1000，也是针状结晶，这部分蜡往往在地蜡中，故常常与地蜡划为一类，故地蜡也称微晶蜡 蜡晶：片状、针状、微晶蜡的总称1、按含蜡量分类标准,2、按凝固点分类标准,1.2 高凝原油分类标准和特点,3、按胶质含量分类标准,我国大部分原油含蜡量在20%以上，凝固点大于30 ℃ ，为高含蜡、高凝固点原油4、含蜡油特点,（1）、一般来说含蜡量高的原油凝固点也高，含蜡油即为易凝油，高含蜡即为高凝油 （2）、高凝原油含蜡量高，但胶质沥青质含量不高， （3）、大部分高凝油粘度不高，50℃的粘度 200ppm经济上就可能不合理了，不同原油，降凝剂最佳用量不同；。

④加入温度的影响基于共晶理论，降凝剂加入温度必须高于原油中蜡全部熔化的温度，然后随原油中冷却与蜡共晶而起到降凝作用， ⑤降温速度的影响从加降凝剂的最高温度 65 ℃ 降至35 ℃，要控制降温速度，均匀 下降，因为此时正是蜡晶析出与降凝剂共阶段，如降温速度太快，则蜡晶生长速度快，来不及与降凝剂共晶，效果就差，降温速度控制7--9 ℃ /h较为适宜； 搅拌速度（剪切速率）的影响管输条件下，降凝剂受动态剪切，实验室用搅拌器搅拌，在析蜡高峰区60-30℃层流流动（缓漫搅拌）可使降凝剂加速扩散与蜡共晶，紊流搅拌则会影响共晶，效果大减1.7含蜡原油热处理添加剂降凝 原油中含有天然表面活性剂～胶质沥青质，胶质分子量约500- 1500,沥青质是胶质的缩合物，分子量约 1500- 500000，是带有非极性长链烷烃和一些极性基团（如羧基硫羟基）的稠环芳烃和环烷烃 （1)热处理降凝原理 热处理将原油加热使其中的蜡全部熔化，然后以一定的剪切速率和降温速度冷却，蜡晶析出，原油中的胶质、沥青质吸附包围在蜡晶周围，改变了蜡晶结构，使蜡的结晶分散不能联成网络结构，因而降低了原油的凝固点、粘度及屈服值，改善了其流动性能。

处理后的原油可实现常温输送，大大节约能源和降低轻油损耗 热处理可降低原油凝固点10 ℃以上加添加剂处理对有些原油感受性很好，添加剂与未被胶质、沥青质包裹的蜡晶共晶，并隔开这些蜡晶，使其不能联成网络结构，故凝固点进一步降低2)影响热处理效果的因素,1)原油性质 只有含蜡原油并含有适当胶质沥青质的原油才适合热处理胶蜡比0.5-2.0的原油都适合热处理，胶蜡比太高太低效果就不太显著，这是因为胶质在原油中起分散作用，它可分散蜡晶，又可吸附包围在蜡晶周围其与蜡晶分子相同的部分也会与蜡晶共晶，与蜡晶不同的极性部分隔开蜡晶使之不能形成网络结构，胶蜡比太低，胶质过少，不足以全部包围蜡晶，因此，它仍然可以连成网络结构而使原油较高温度下就会凝固，起不到热处理作用，胶蜡比过大，吸附包围蜡晶后大量过剩，胶质沥青质大量在蜡晶表面吸附，使其表面成为高度不规则的胶团结构，胶团相互接触会联结起来，使凝固点升高，流动性变差；,2)热处理温度 热处理温度必须高于原油中蜡全部熔化的温度，即必须大于蜡熔点，冷却时使蜡重结晶才能达到热处理效果各种含蜡原油，蜡的熔点不同，因此热处理温度也不同，处理效果最好时的温度为热处理最佳温度，处理效果最不好的温度为最差处理温度，石蜡的熔点一般为28-71 ℃ ，各油田原油都有评价资料，蜡熔点资料，可选用；,3)降温速度。

降温快慢影响蜡晶生长的速度，降温速度太快，蜡的晶核生长速度快，蜡晶长大速度慢，降温速度太慢则蜡晶生长和晶核生长速度都慢，这样得到蜡晶为细小颗粒，只有在适当降温速度下才能得到较粗大的、被胶质、沥青质所包围的蜡晶颗粒，使凝点降得最低，处理效果最佳实际降温过程可以在热处理温度至60 ℃ （析蜡点以上10 ℃)时采用急冷，60℃至终冷温度再控制降温速度，研究表明，降温速度6 ℃ / h较好终冷温度必须低于原油凝固点，使原油中的蜡尽量多析出来被胶质、沥青质包围，这样，原油中裸露的蜡晶少了，凝固点也就更低了，再者，温度低，分子热运动降低，有利于胶质、沥青质在蜡晶上吸附，使热处理效果更好4)剪切速率的影响 剪切速率大，不利于粗大蜡晶的形成，使热处理效果变差，一直紊流搅拌几乎得不到热处理效果因此，静态冷却比动态冷却效果好，管输中的层流状态可接近静态冷却的效果，急冷时剪切速率高无妨，在析蜡高峰区60- 30 ℃ （不同原油不同），剪切速率要适当，尽量保持层流状态，30-15℃，剪切速率大点还可破坏蜡品形成的网络结构，改善流动性；,5)放置及反复加热的影响（热处理稳定性问题） 原油在较佳条件下热处理则蜡晶粗大，被胶质沥青质包围得很充分，裸露的蜡晶少，处理后的原油凝点不易回升，处理油性质就稳定；若有较多没被胶质、沥青质充分包围的蜡晶它们就易形成网络结构，使原油的凝点回升，稳定性就差。

反复加热等于又是一次热处理，如果不是在最佳处理温度加热，则会使蜡晶没被胶质、沥青质全部包围，从而使凝点上升因此，热处理原油一般不要反复加热，故传统的测凝点方法对热处理原油不适合，此法耍将原油加热至 50 ℃原油全部熔化再冷却测凝点，这样测出的为处理后回升的凝点，因此要改为熔化法测凝点；,6)掺“生油”对热处理的影响 热处理后的原油不能掺入未热处理的原油（生油），否 则凝点回升，这主要是因为未热处理的原油中的石蜡没有被胶质、沥青质包围，这些蜡在输油中由于温降而不断析出，会很快连成网络结构使原油凝点回升； 7)添加降凝剂的影响． 热处理中加入少许降凝剂，可使热处理效果显著提高，这是因为降凝剂分子可与蜡晶共晶且可隔开蜡晶，使其不能连成网络结构，原油中的胶质、沥青质有限，且往往不能充分发挥作用，加入一点降凝剂则可弥补热处理之不足，一般加入EVA 10-50ppm，加入过多则浪费，经济效益差1.8固体防蜡降凝剂（防蜡管）,,泵上防蜡管,,,防腊管,油,层,,泵下防蜡管,油,层,,,接 箍,,1、 原理： 把不同成份的防蜡降凝剂与支撑剂制成一定形状固体， 装在特制筒里，结蜡井作业时，根据不同井况加挂在泵上或泵下，固体防蜡块随油流缓慢释放，从而达到抑制结蜡，降低原油凝固点的目的。

2、 优点： （1） 施工简单，防蜡管与油管连接一次性下入即可， （2）有效期可达10-12个月，有效期内不用其它清防蜡措施，管理十分方便 （3）固体防蜡剂无毒、无味、对油品无害，使用安全 （4）固体防蜡剂能连续、均匀溶解在油中，保持一定浓度的药剂（10 mg/l 以上）,3、 使用方法： （1）根据结蜡井产液量和含蜡量确定防蜡管下井数量大概计算如下：（泵上和泵下计算方法一样） （2）根据泵位置和油层温度，确定下泵上或泵下防蜡管以及下入深度，以保证防蜡管处于最佳使用温度55℃-70℃. 如果原油中蜡的分子量较小，可在较低温条件下应用；如果原油中的蜡分子较大，须在较高温下应用但温度太低，已经有蜡晶析出，则固体防蜡降凝剂不能与原油中的蜡产生共晶，则效果不佳若温度超过70℃时，固体防蜡降凝块变软，强度降低，容易卡泵，更主要的是溶解速度也加快，不仅浪费药剂，而且使有效期变短1)、含蜡稀油、高凝点常规稠油，凝固点小于40℃，含水小于70% （2）偏远、路况不好难于加药热洗的结蜡井， （3）由于井筒原因（如下封隔器）无法加药热洗的结蜡井 （4）地层能量低、漏失严重的结蜡井 （5）热洗后出现产量严重下降甚至不出油或含水急剧升高的结蜡井。

5、主要事项 避免用高温、高压热洗，以免防蜡管里防蜡块变形、破碎堵塞泵筒,4、适用范围,1、作用：热洗添加剂由多种表面活性剂组成,加0.25% -1% ，可提高热洗效率，并有一定防蜡作用 2、型号： AG-08 ， 淡黄色透明液体，安丘 SLp-31 ， 淡黄色透明液体，临盘 热洗缺点： （1）污染油层2）排水占产 3、热洗添加剂的效果,1.9 热 洗 添 加 剂,S13-101蜡样热洗添加剂热洗效果,P43-X5蜡样热洗添加剂热洗效果,S84-11蜡样热洗添加剂热洗效果,4、几点认识：,1）、热洗水温度是影响热洗效果的主要因素，只要保证洗井水到达结蜡段时水温保持在80℃以上，就能保证良好清洗效果因此建议采油队要保证热洗水温以及适当的洗井周期 2）、对于高凝油井洗井要保证添加AG-08热洗添加剂，使用浓度不低于0.25%，对于低凝低粘油井，可以少加或不加药 3）、在热洗水温度达不到要求的情况下，可采用油层清洗剂，使用浓度不低于1%，特别是用于高凝高粘油井 4）、对于低渗、漏失、出砂的井，应减少洗井次数，并配合投加清防蜡剂，或采用防倒罐管柱、热洗管柱或防蜡管等其他防蜡措施2．1 稠油一般指地面脱气原油50 ℃粘度超过100mpa.s的原油都可称为稠油。

2．2 稠油特点 (1)高粘、高密度 (2)轻组分含量低，胶质含量高，有的沥青质含量高 (3)凝固点、含蜡量不高，甚至为低凝原油 稠油密度越大，沥青质含量越大 稠油粘度随温度变化的粘温特性敏感 硫、氧和金属含量比较高，直链烃比较少,2、 稠 油 降 粘,,2．3 稠油分类 根据粘度和密度两项指标来划分稠油，分为三大类四级,2．4 稠油开采问题 1、抽油机负荷大，不仅耗电大，而且易出现抽油杆、悬绳断脱等机械事故 2、抽油杆下不去 3、地面管线回压高 2．5稠油降粘方法 (1)掺轻质油（如凝析油，柴油等）或稀原油 (2)掺活性水降粘：乳化降粘和乳化降粘； (3)加热降粘（蒸汽、热水、电加热如S741电热杆）； (4）掺甲醇降粘； (5)加气饱和降粘； (6)稠油改质降粘7）微生物降粘 根据不同条件和要求采用不同方法降粘，经降粘法可顺利地开采粘度< 800mPa . s的原油，实现常温输送2．6乳状液,1乳状液的定义 是一个多相体系，其中至少有一种液体以液珠的形式均匀地分散于一种和它不混溶地液体之中 2乳状液的生成条件 （1）存在互不相溶地两相 （2）存在乳化剂 （3）强烈搅拌 3乳状液的类型 （1）水包油（O/ W）—以油为分散相，水为分散介质 （2）油包水（W/ O）—以水为分散相，油为分散介质 当油水比相当时，产生多重乳化现象,4、影响乳状液类型的因素,1、相体积 水相体积74%，只形成O/W 2、乳化剂分子构型 Na+,K+等一价金属离子的脂肪酸盐作乳化剂，易形成O/W Ca2+,AL3+等高价金属皂作乳化剂，易形成W/O 3、乳化剂亲水性 表面活性剂：在低浓度下吸附于体系的两相表（界）面上，改变界面性质，显著降低表（界）面张力，并通过改变体系界面状态，从而产生润湿反润湿、乳化与破乳、起泡与消泡以及在较高浓度下产生增溶的物质。

表面活性剂分子结构由非极性的亲油基和极性亲水两部分组成，亲油基一般是碳氢链等，亲水基一般是-COOM、-SO3M等HLB：每种表面活性剂都存在亲水能力对亲油能力的平衡问题，这种两亲能力的平衡关系即所谓HLB值 HLB值愈大，亲水性愈强亲油能力愈弱； HLB值愈小，亲油能力愈强，亲水性愈弱 HLB值是确定表面活性剂乳化、泡沫、润湿、分散、增溶等作用的主要指标特别是选择乳化剂 亲水性强的其HLB在8-18，易形成O/W 亲油性强的其HLB在3-6，易形成W/O,,,HLB值,,表活剂H。