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[摘 要]本文从清防蜡工艺的作用机理出发，结合现场实施效果对目前公司辖区内实施的各种清防蜡工艺进行分析和评价，从单井的效果特殊性入手寻找适用于车排子油田的清防蜡工艺，为今后的生产提供普遍性理论依据。
[关键词]油井 清防蜡 评价 优化
中图分类号：TE358 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）41-0365-01
1.油井结蜡原因及影响因素
1.1 原因及过程
油井结蜡的过程可以分为两段。第一段，地层原油自油层中流出，在井筒中伴随压力和温度的下降，蜡从原油中凝析出来。这一过程的本质是环境因素变化后，溶液的溶解度降低，导致溶质析出。第二段，已析出的蜡分子首先附着在管壁上，又以井筒内的杂质颗粒及胶质沥青质为媒体不断聚集、扩散并以此为中心开始形成固体三维网状结构，形成结蜡现象。
1.2 影响因素
（1）组分
石蜡主要是由碳链较长的正构烷烃组成的非晶体物质，碳原子数16-64，即C16H34-C64H128。纯净的石蜡为白色，而采油过程中结出的蜡为深色，其构成除正构烷烃外还掺有胶质、沥青质、无机垢和泥沙等成分。在公司所辖各区块中出现的蜡又有所不同，其中二东区的蜡，质地较软，小拐及车排子油区的蜡颜色较深，质地较硬。根据原油性质判断，车排子及小拐油区的蜡分子量较大，胶质沥青质含量较高，其熔点、析蜡温度、结蜡速度、结蜡程度和清防蜡难度都要高于二东区。
（2）压力、温度和溶解气
在压力高于饱和压力的条件下，压力降低时原油不会脱气，蜡的初始结晶温度随压力的降低而降低。在压力低于饱和压力的条件下，由于压力降低时油中的气体不断分离出来，降低了对蜡的溶解能力，因而使初始结晶温度升高，压力愈低，分离的气体愈多，结晶温度增加得愈高，这是由于初期分出的是轻组份气体甲烷、乙烷等，后期分出的是丁烷等重组份气体，后者对蜡的溶解力的影响较大，因而使结晶温度明显增高。此外，溶解气从油中分出时还要膨胀吸热，促使油流温度降低，有利于蜡晶体析出。
（3）液流速度、管子表面粗糙程度和表面性质
油井生产实际表明，高产井结蜡没有低产井严重，因为高产井的压力高，初始结晶温度低，同时液流速度大，井筒中热损失小，油流温度较高蜡不易析出，即使油蜡晶体析出也被高速油流带走不易沉积在管壁上。如管壁粗糙，蜡晶体容易粘附在上面形成结蜡，反之不容易结蜡。管壁表面亲水性愈强，愈不容易结蜡，反之，容易结蜡。
2.2013年清防蜡效果分析
2.1 ZJTF-1型特种合金防蜡器
（1）工艺原理
ZJTF-1型特种合金防蜡器是由亚稳合金材料制成，具有超强的耐磨性、耐腐性、强度和电催化性能。该套工具是由A管和B管组成一套，当原油与防蜡器接触时，金属通过电催化的方式使原油中石蜡分子极性改变，缠绕在一起的大分子团松散或散开，部分长分子链断开，从而防止或减缓其从液体中析出，团聚和长大，使析出的蜡和固相颗粒处于悬浮状态随原油流，有效避免蜡在管壁上的凝结造成抽油管路的堵塞，起到防蜡的作用。
该工具安装于抽油泵下10米、20米处左右，通过丝扣直接与油管连接在一起。在抽油泵抽油作业时，液体经由A管的外射流组件的内管喷射到外管，而后由B管的内射流组件的外管喷射进入内管。
（2）效果评价
该工具主要应用于车排1、车302及拐5井区，总计试投用5套。从现场生产效果上看，该工具起到了较好的防蜡效果。以G1146井为例。该井于2013年5月1日上修，井深3400米。5月3日，提抽油杆时，因结蜡严重抽油杆掐死在油管中，锯断抽油杆14根。从现场修井情况判断，该井自907.56m至2111.56m均有不同程度结蜡。针对这一情况，在5月5日完井时，我们采用了泵下挂ZJTF-1型特种合金防蜡器的防蜡措施，防蜡器下深2403.99m-2413.59m，尾带筛管完井。
G1146井上修后于同年7月19日和8月7日进行了示功图测试。修后该井出现了短期幅度较轻的蜡影响，但在随着生产过程的延续，蜡影响消失。可见该防蜡器在机械抽油井的清防蜡上起到了一定的作用。
2.2 DC油基清蜡剂
（1）工艺原理
化学清防蜡技术是目前各油田应用较为广泛的一种技术手段。通常是将药剂加入油套环形空间或利用空心抽油杆加入井筒需作用部位，来实现油井清防蜡的目的。当前采用较为广泛的液态清防蜡剂主要有三种，分别为油溶型、水溶型和乳液型，此外还有一种固态防蜡剂。
（2）效果评价
该项工艺技术长期运用于二东区采油井，后在拐5和车排1井区引入进行试验。以二东区的实施效果最为明显。2013年二东区共实施化学清蜡560余井次，未出现油井蜡卡、蜡堵现象。以T22-8井为例，2012年该自喷井春季开井后结蜡严重，导致油管及套管堵塞。因无法实施压井作业，上修风险较大，因此采用油管、套管挤入该清蜡剂600Kg、800Kg进行井筒溶蜡解堵。关井24小时后，该井溶蜡完毕解堵成功，不仅避免了上修解堵带来的作业风险，也证明了该项工艺的清蜡能力。
2.3 机械清蜡
（1）工艺原理
机械清蜡是在油田运用较为广泛的一种清蜡技术，其特点是简单、直接。其类型可分为自喷井机械清蜡和有杆泵机械清蜡两种。自喷井机械清蜡是采用铅锤、刮蜡片、钢丝和井口防喷装置等设备进行的清蜡方式。有杆泵机械清蜡则是在抽油杆上安装尼龙刮蜡器、限位器等装置，利用抽油杆的直线往复运用带动刮蜡器清蜡。
（2）效果評价
机械清蜡在公司所辖的车排1井区、拐5井区应用较多。其中车排1井区为自喷井机械清蜡、拐5井区为有杆泵机械清蜡。从现场应用情况来看，自喷井机械清蜡效果较为明显，但限制也较明显。主要表现在对油井的结蜡周期的确定上，如果现场摸索出来的结蜡周期过大，则容易导致刮蜡片下不去；而过短，则增加成本消耗。此外，在上提刮蜡片过程中，如遇阻或钢丝强度变小则又会出现断落等情况。
3.清防蜡新技术
随着新增区块的逐步投产，现有的清防蜡管理制度和作业工艺已不能满足现场的实际需要，因此在2014年中的清防蜡计划中除了对现有的清蜡作业制度进行优化外，另外可考虑引进几种新工艺以保障新区油井的生产平稳。
3.1 连续管电热清蜡技术
连续管电加热清蜡技术是在油井油管内投放一条连续管电缆，在井口测试阀门上安装防喷器、密封器和悬挂密封器，使油管内的连续管电缆悬挂、密封在井口。通过地面供电控制系统供电，利用趋肤效应实现电——热的能量转换，使油管内的电缆护套钢管发热，实现原油在举升过程的加热、清防蜡目的。如在地面配置集成电路控制单元则可控制加热时间，从而实现自定义清蜡制度，达到间歇清蜡的目的。
该项技术的优点是操作简单、适用范围广、清蜡较为彻底，不仅可用于自喷井，在机械采油井上仍可运用。且对敏感地层，可进行不放喷、放压，带压连续作业，如运用在油井解堵上，可有效的避免上修时出现的井控风险。其缺点是一次性投资费用大，作用在高含水井上可能不稳定。
3.2 KW型亲水膜防蜡工艺
KW清水膜防蜡防蜡工艺是一种新的防蜡思路，其作用原理并不是常规的抑制蜡晶体析出，而是采用与表活剂类似的有机药剂在金属管材表面形成一层极性膜，从而改变金属表面的润湿性，使其亲水憎油，最终达到防蜡、防腐蚀的目的。
该项技术的技术特点是不受原油组分影响、与蜡晶体分子结构相关性，PH值呈中性、无毒、不挥发、不燃。在地层水矿化度较高时还可以起到防腐蚀、降低流动阻力的作用。适用于含水小于80%的机械采油井。
该项工艺的优点是防蜡、防腐效果明显、同时具有降粘作用，施工方式多样，施工安全、成本较低，不受蜡质和原油组分等条件的影响。缺点是施工较为复杂。
参考文献
[1] 刘竟成；油井井筒结蜡机理及清防蜡技术研究[D]；重庆大学；2012年.
[2] 王玮；宫敬；；石油多相管流蜡沉积研究进展[J]；化工机械；2006年04期.
[关键词]油井 清防蜡 评价 优化
中图分类号：TE358 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）41-0365-01
1.油井结蜡原因及影响因素
1.1 原因及过程
油井结蜡的过程可以分为两段。第一段，地层原油自油层中流出，在井筒中伴随压力和温度的下降，蜡从原油中凝析出来。这一过程的本质是环境因素变化后，溶液的溶解度降低，导致溶质析出。第二段，已析出的蜡分子首先附着在管壁上，又以井筒内的杂质颗粒及胶质沥青质为媒体不断聚集、扩散并以此为中心开始形成固体三维网状结构，形成结蜡现象。
1.2 影响因素
（1）组分
石蜡主要是由碳链较长的正构烷烃组成的非晶体物质，碳原子数16-64，即C16H34-C64H128。纯净的石蜡为白色，而采油过程中结出的蜡为深色，其构成除正构烷烃外还掺有胶质、沥青质、无机垢和泥沙等成分。在公司所辖各区块中出现的蜡又有所不同，其中二东区的蜡，质地较软，小拐及车排子油区的蜡颜色较深，质地较硬。根据原油性质判断，车排子及小拐油区的蜡分子量较大，胶质沥青质含量较高，其熔点、析蜡温度、结蜡速度、结蜡程度和清防蜡难度都要高于二东区。
（2）压力、温度和溶解气
在压力高于饱和压力的条件下，压力降低时原油不会脱气，蜡的初始结晶温度随压力的降低而降低。在压力低于饱和压力的条件下，由于压力降低时油中的气体不断分离出来，降低了对蜡的溶解能力，因而使初始结晶温度升高，压力愈低，分离的气体愈多，结晶温度增加得愈高，这是由于初期分出的是轻组份气体甲烷、乙烷等，后期分出的是丁烷等重组份气体，后者对蜡的溶解力的影响较大，因而使结晶温度明显增高。此外，溶解气从油中分出时还要膨胀吸热，促使油流温度降低，有利于蜡晶体析出。
（3）液流速度、管子表面粗糙程度和表面性质
油井生产实际表明，高产井结蜡没有低产井严重，因为高产井的压力高，初始结晶温度低，同时液流速度大，井筒中热损失小，油流温度较高蜡不易析出，即使油蜡晶体析出也被高速油流带走不易沉积在管壁上。如管壁粗糙，蜡晶体容易粘附在上面形成结蜡，反之不容易结蜡。管壁表面亲水性愈强，愈不容易结蜡，反之，容易结蜡。
2.2013年清防蜡效果分析
2.1 ZJTF-1型特种合金防蜡器
（1）工艺原理
ZJTF-1型特种合金防蜡器是由亚稳合金材料制成，具有超强的耐磨性、耐腐性、强度和电催化性能。该套工具是由A管和B管组成一套，当原油与防蜡器接触时，金属通过电催化的方式使原油中石蜡分子极性改变，缠绕在一起的大分子团松散或散开，部分长分子链断开，从而防止或减缓其从液体中析出，团聚和长大，使析出的蜡和固相颗粒处于悬浮状态随原油流，有效避免蜡在管壁上的凝结造成抽油管路的堵塞，起到防蜡的作用。
该工具安装于抽油泵下10米、20米处左右，通过丝扣直接与油管连接在一起。在抽油泵抽油作业时，液体经由A管的外射流组件的内管喷射到外管，而后由B管的内射流组件的外管喷射进入内管。
（2）效果评价
该工具主要应用于车排1、车302及拐5井区，总计试投用5套。从现场生产效果上看，该工具起到了较好的防蜡效果。以G1146井为例。该井于2013年5月1日上修，井深3400米。5月3日，提抽油杆时，因结蜡严重抽油杆掐死在油管中，锯断抽油杆14根。从现场修井情况判断，该井自907.56m至2111.56m均有不同程度结蜡。针对这一情况，在5月5日完井时，我们采用了泵下挂ZJTF-1型特种合金防蜡器的防蜡措施，防蜡器下深2403.99m-2413.59m，尾带筛管完井。
G1146井上修后于同年7月19日和8月7日进行了示功图测试。修后该井出现了短期幅度较轻的蜡影响，但在随着生产过程的延续，蜡影响消失。可见该防蜡器在机械抽油井的清防蜡上起到了一定的作用。
2.2 DC油基清蜡剂
（1）工艺原理
化学清防蜡技术是目前各油田应用较为广泛的一种技术手段。通常是将药剂加入油套环形空间或利用空心抽油杆加入井筒需作用部位，来实现油井清防蜡的目的。当前采用较为广泛的液态清防蜡剂主要有三种，分别为油溶型、水溶型和乳液型，此外还有一种固态防蜡剂。
（2）效果评价
该项工艺技术长期运用于二东区采油井，后在拐5和车排1井区引入进行试验。以二东区的实施效果最为明显。2013年二东区共实施化学清蜡560余井次，未出现油井蜡卡、蜡堵现象。以T22-8井为例，2012年该自喷井春季开井后结蜡严重，导致油管及套管堵塞。因无法实施压井作业，上修风险较大，因此采用油管、套管挤入该清蜡剂600Kg、800Kg进行井筒溶蜡解堵。关井24小时后，该井溶蜡完毕解堵成功，不仅避免了上修解堵带来的作业风险，也证明了该项工艺的清蜡能力。
2.3 机械清蜡
（1）工艺原理
机械清蜡是在油田运用较为广泛的一种清蜡技术，其特点是简单、直接。其类型可分为自喷井机械清蜡和有杆泵机械清蜡两种。自喷井机械清蜡是采用铅锤、刮蜡片、钢丝和井口防喷装置等设备进行的清蜡方式。有杆泵机械清蜡则是在抽油杆上安装尼龙刮蜡器、限位器等装置，利用抽油杆的直线往复运用带动刮蜡器清蜡。
（2）效果評价
机械清蜡在公司所辖的车排1井区、拐5井区应用较多。其中车排1井区为自喷井机械清蜡、拐5井区为有杆泵机械清蜡。从现场应用情况来看，自喷井机械清蜡效果较为明显，但限制也较明显。主要表现在对油井的结蜡周期的确定上，如果现场摸索出来的结蜡周期过大，则容易导致刮蜡片下不去；而过短，则增加成本消耗。此外，在上提刮蜡片过程中，如遇阻或钢丝强度变小则又会出现断落等情况。
3.清防蜡新技术
随着新增区块的逐步投产，现有的清防蜡管理制度和作业工艺已不能满足现场的实际需要，因此在2014年中的清防蜡计划中除了对现有的清蜡作业制度进行优化外，另外可考虑引进几种新工艺以保障新区油井的生产平稳。
3.1 连续管电热清蜡技术
连续管电加热清蜡技术是在油井油管内投放一条连续管电缆，在井口测试阀门上安装防喷器、密封器和悬挂密封器，使油管内的连续管电缆悬挂、密封在井口。通过地面供电控制系统供电，利用趋肤效应实现电——热的能量转换，使油管内的电缆护套钢管发热，实现原油在举升过程的加热、清防蜡目的。如在地面配置集成电路控制单元则可控制加热时间，从而实现自定义清蜡制度，达到间歇清蜡的目的。
该项技术的优点是操作简单、适用范围广、清蜡较为彻底，不仅可用于自喷井，在机械采油井上仍可运用。且对敏感地层，可进行不放喷、放压，带压连续作业，如运用在油井解堵上，可有效的避免上修时出现的井控风险。其缺点是一次性投资费用大，作用在高含水井上可能不稳定。
3.2 KW型亲水膜防蜡工艺
KW清水膜防蜡防蜡工艺是一种新的防蜡思路，其作用原理并不是常规的抑制蜡晶体析出，而是采用与表活剂类似的有机药剂在金属管材表面形成一层极性膜，从而改变金属表面的润湿性，使其亲水憎油，最终达到防蜡、防腐蚀的目的。
该项技术的技术特点是不受原油组分影响、与蜡晶体分子结构相关性，PH值呈中性、无毒、不挥发、不燃。在地层水矿化度较高时还可以起到防腐蚀、降低流动阻力的作用。适用于含水小于80%的机械采油井。
该项工艺的优点是防蜡、防腐效果明显、同时具有降粘作用，施工方式多样，施工安全、成本较低，不受蜡质和原油组分等条件的影响。缺点是施工较为复杂。
参考文献
[1] 刘竟成；油井井筒结蜡机理及清防蜡技术研究[D]；重庆大学；2012年.
[2] 王玮；宫敬；；石油多相管流蜡沉积研究进展[J]；化工机械；2006年04期.