蜡沉积的防治

1、蜡沉积的防治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。由于A 区块原油具有高含蜡特点，所以需要注意油井及管道的蜡沉积危害问题。 1.1 油井的蜡沉积防治目前油井常用的清蜡方法有机械清蜡、热力清蜡、化学清蜡和微生物清蜡。1.1.1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。一般情况下采用刮蜡片；但如果结蜡很严重，则用清蜡钻头；结蜡虽很严重，但尚未堵死时用麻花钻头；如已堵死或蜡质坚硬，则用矛刺钻头。&

2、#160;有杆抽油井的机械清蜡是利用安装在抽油杆上的活动刮蜡器清除油管和抽油杆上的蜡。油田常用尼龙刮蜡器，在抽油杆相距一定距离(一般为冲程长度的l/2)两端固定限位器，在两限位器之间安装尼龙刮蜡器。抽油杆带着尼龙刮蜡器在油管中往复运动，上半冲程刮蜡器在抽油杆上滑动，刮掉抽油杆上的蜡，下半冲程由于限位器的作用，抽油杆带动刮蜡器刮掉油管上的蜡。同时油流通过尼龙刮蜡器的倾斜开口和齿槽，推动刮蜡器缓慢旋转，提高刮蜡效果，由于通过刮蜡器的油流速度加快，使刮下来的蜡易被油流带走，而不会造成淤积堵塞。机械清蜡不能清除抽油杆接头和限位器上的蜡，所以还要定期辅以其它清蜡措施，如热载体循环洗井或化学清蜡等措施。1

3、.1.2热力清蜡热力清蜡是利用热力学能提高液流和沉积表面的温度，熔化沉积于井筒中的蜡。根据提高温度的方式不同可分为热流体循环清蜡、电热清蜡和热化学清蜡三种方法。 1.热流体循环清蜡法（热洗清蜡） 热流体循环清蜡法的热载体是在地面加热后的流体物质，如水或油等，通过热流体在井筒中的循环传热给井筒流体，提高井筒流体的温度，使得蜡沉积熔化后再溶于原油中，从而达到清蜡的目的。根据循环通道的不同，可分为开式热流体循环、闭式热流体循环、空心抽油杆开式热流体循环和空心抽油杆闭式热流体循环四种方式。 热流体循环清蜡时，应选择比热容大、溶蜡能力强、经济、来源广泛的介质，一般采用原油、地层水、活

4、性水、清水及蒸汽等。为了保证清蜡效果，介质必须具备足够高的温度。在清蜡过程中，介质的温度应逐步提高，开始时温度不宜太高，以免油管上部熔化的蜡块流到下部，堵塞介质循环通道而造成失败。另外，还应防止介质漏入油层造成堵塞。 2电热清蜡法 电热清蜡法是把热电缆随油管下入井筒中或采用电加热抽油杆，接通电源后，电缆或电热杆放出热量，提高液流和井筒设备的温度，熔化沉积的石蜡，从而达到清防蜡的作用。 3热化学清蜡法 为清除井底或井筒附近油层内部沉积的蜡，曾采用了热化学清蜡方法，它是利用化学反应产生的热力学能来清除蜡堵，例如氢氧化钠、铝、镁与盐酸作用产生大量的热力学能。&

5、#160;NaOH+HCl=NaCI+H2O+99.5 kJ Mg+2HCl=MgCl2+H2+462.8 kJ 2Al+6HCI=2A1C13+3H2+529.2 kJ 一般认为，用这种方法产生热力学能来清蜡很不经济，且效率不高少单独使用。它常与酸处理联合使用，以作为油井的一种增产措施。1.1.3化学清蜡用化学剂对油井进行清蜡和防蜡是目前油田应用比较广泛的方法。通常将药剂从油套环空中加入或通过空心抽油杆加入，不会影响油井的正常生产和其他作业。除可以起到清防蜡效果外，使用某些药剂还可以起到降凝、降粘、解堵的作用。化学清、防蜡剂有油溶性、水溶性和乳液型三种液体清、防

6、蜡剂，此外还有一种固体清、防蜡剂。1油溶性清防、蜡剂现场使用的油溶性清防蜡剂主要由有机溶剂、表面活性剂和少量的聚合物组成，例如大庆号清、防蜡剂的配方为铂重整塔底油30%、120号直馏溶剂汽油66.6%、聚丙烯酰胺0.3%，T渗透剂0.3%。其中有机溶剂主要是将沉积在管壁的蜡溶解，加入表面活性剂的目的是帮助有机溶剂沿沉积蜡中缝隙和蜡与油井管壁的缝隙渗入以增加接触面，提高溶解速度，并促进沉积在管壁表面上的蜡从管壁表面脱落，使之随油流带出油井。部分油溶性清、防蜡剂加入高分子聚合物的目的是希望聚合物与原油中首先析出的蜡晶形成共晶体。由于所加入的聚合物具有特殊结构，分子中具有亲油基团，同时也具有亲水集团

7、，亲油基团与蜡共晶，而亲水集团则伸展在外，阻碍其后析出的蜡与之结合成三维网目结构，从而达到降粘、降凝的目的，也阻碍蜡的沉积并起到一定的防蜡效果。优点：对原油适应性较强；溶蜡速度快，加入油井后见效快；产品凝固点低，便于冬季使用。缺点：相对密度小，对高含水油井不太合适；燃点低，易着火，使用时必须严格防火措施；一般这类清、防蜡剂具有毒性。2水溶性清防、蜡剂水溶性清、防蜡剂是由水和许多表面活性剂组成。现场使用的配方是根据各油田原油性质、结蜡条件不同而筛选出来的。但都是在水中加入表面活性剂、互溶剂和碱性物质。常用的有磺酸盐型、季胺盐型、平平加型、聚醚型四大类。这种清、防蜡剂可以起到综合效应。其中，表面活

8、性剂起润湿反转作用，使结蜡表面反转为亲水性表面，表面活性剂被吸附在油管表面有利于石蜡从表面脱落，不利于蜡在表面沉积，从而起到防蜡效果。表面活性剂的渗透性能和分散性能帮助清、防蜡剂渗入松散结构的蜡晶缝隙里，使蜡分子之间的结合力减弱，从而导致蜡晶拆散而分散于油流中。互溶剂的作用是提高油（蜡）与水的互溶程度，可用的互溶剂有醇和醇醚，如甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚等。碱性物质可与蜡中沥青质等有机极性物质反应，产生易分散于水的产物，因而可用水基清、防蜡剂将它从结蜡表面清除，常用的碱性物质有氢氧化钠、氢氧化钾等碱类和硅酸钠、磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠等一类溶于水，使水呈碱性的盐类。

9、优点：相对密度较大，对高含水油井应用效果较好；使用安全，无着火危险。 缺点：见效较慢；凝固点可达2030，但在严寒的冬天使用，其流动性仍然有待改进。3乳液型清、防蜡剂乳液型清、防蜡剂是将油溶性清、防蜡剂加入水和乳化剂及稳定剂后形成水包油乳状液。这种乳状液加入油井后，在井底温度下进行破乳而释放出对蜡具有良好溶解性能的有机溶剂和油溶性表面活性剂，从而起到清蜡和防蜡的双重效果。乳液型清、防蜡剂具有油溶性清、防蜡剂溶蜡速度快的优点。由于这种清、防蜡剂其乳液的外相是水，因而又像水溶性清、防蜡剂那样使用安全，不易着火且相对密度较大。它的缺点是在制备和贮存时必须稳定，而到达井底后必须立即破乳，这就对乳化剂的

10、选择和对井底破乳温度有着严格的要求，制备和使用时间条件要求较高，否则就起不到清防蜡作用。制备乳液型清、防蜡剂常用的乳化剂为OP型表面活性剂，以及油酸、亚油酸和树脂酸的复合酯与三乙醇胺的混合物。4固体防蜡剂固体防蜡剂主要由高分子聚乙烯、稳定剂和EVA(乙烯-醋酸乙烯酯聚合物)组成,它可以制成粒状,或混溶后在模具中压成一定形状(如蜂窝煤块状)的防蜡块，将其置于油井一定的温度区域或投入井底,在油井温度下逐步溶解而释放出药剂并溶于油中。作为防蜡剂用的聚乙烯要求相对分子量为500030000，最好在20000左右，相对密度为0.860.94，熔点在102107之间，且结晶比较少，或非结晶型为宜。防蜡剂中

11、的EVA，由于具有与蜡结构相似的(CH2CH2)n链节，又具有一定数量的极性基团，它溶于原油中。当冷却时它与原油中的蜡产生共晶作用，然后通过伸展在外的极性基团抑制蜡晶的生长。而溶解在原油中的聚乙烯，当油温降低时，它会首先析出，成为随后析出的石蜡晶核，蜡的晶粒被吸附在聚乙烯的碳链上，由于空间障碍和栏隔作用也阻碍晶体的长大及聚集，并减少EVA与蜡晶体之间的粘结力，从而使油井的结蜡减少，达到防蜡的目的。优点：作业一次防蜡周期较长（一般长达半年左右），成本较低；缺点：它对油品的针对性较强，其配方必须根据油井情况和原油析蜡点具体筛选。1.1.4微生物清蜡它是近年来发展的，在我国已逐步推广应用的一种技术。

12、用于清蜡的微生物主要有食蜡性微生物和食胶质和沥青质性微生物。油井清蜡的微生物其形状为长条螺旋状体长度为14m，宽度为0.10.3m。该类微生物能降低原油凝固点和含蜡量，以石蜡为食物。微生物注入油井后，它主动向石蜡方向游去，猎取食物，使蜡和沥青降解，微生物中的硫酸盐还原菌的增殖，产生表面活性剂，降低油水界面张力，同时微生物中的产气菌还可以生成溶于油的气体，如CO2、N2、H2，使原油膨胀降粘，由此达到清蜡的目的。1.2管道清管和试压1.2.1 概述1、管道竣工后，投产前清除管内污物在施工过程中，管内常常遗留下许多泥土、岩石和焊渣，投产前需要清理，以免在生产时堵塞管线设备。2、管线运行一段时间后清

13、除管内的一些污物在生产过程中，在管线中常常会凝析一些液态水等液体，同时这些液体对管线也会造成腐蚀，产生腐蚀产物，造成管线截面积降低，降低输量，甚至造成管线的堵塞，因此，管线运行一段时间后需要清除管内的一些污物，从而提高管道的使用效率。3、在对新建管道进行水压测试后，清除水分，在清管的过程中为了解管道内壁的腐蚀状况和金属管道的损伤状况，需要对管道进行检测，检测的方法一般可以通过智能清管器在清管的过程中进行检测。1.2.2 设计原则1. 管道清管次数应以无杂物、铁屑、沙土排出为原则，并不应少于 2 次；2. 在地形起伏较大地区（高差大于30m），应考虑按高差进行试压分段。对于大高差段，最大试验压力

14、可按低点的管道最大环向应4力不超过管厂的最大水压试验压力引起的管道环向应力来确定；试验压力所依据的最大操作压力应根据管道的水力坡降线确定。3. 排水次数应满足无明水排出的要求；1.2.3 管道清管、测径（一）清管器的分类清管器分为普通型和智能型。普通型清管器可分为球形（清管球）和圆柱形。球形包括清管橡胶球；圆柱形包括直板形、碟形、直碟混合型、直板测径、直板钢刷、碟碗钢刷和软质泡沫球等。智能型清管器可分为管道腐蚀、变形（测径）、裂纹检测器。（二）清管器的选型1. 管径小于DN100的管段，清管宜选用球形清管器；2. 管道清管，宜选用直碟混合型（直板形）清管器；3. 无内涂层的管道宜采用钢刷清管器

15、，有内涂层的管道宜采用尼龙清管器；4. 管道上水、排水宜采用直板型清管器；5. 标段、站间测径宜采用智能型清管器；6. 测径采用测径清管器；7. 深度扫水宜使用泡沫清管器；试压前进行分段清管，应采用清管器进行清管，清管次数不少于两次，如果清管后达不到验收标准，应增加次数，开口端排出杂物符合设计规定为合格。第一次宜用直板双向清管器，清除固体物质和碎屑； 第二次用带尼龙（钢丝）刷的清管器，清除灰尘和氧化皮，如果清除不净，应增加清管器继续清扫；第三次用测径清管器。板型清管器由密封皮碗、导向皮碗和隔离皮碗以及骨架构成，用于清扫在建或运营管道内的杂质。清管器尾端可安装发射机，发射机发射出可穿透管壁的低频

16、电磁信号，外部使用接收机对清管器进行跟踪、定位，板型清管器结构见图 。刷式清管器由导向皮碗、密封皮碗、钢丝刷或尼龙刷和金属骨架构成。清管器尾端可安装发射机，发射机发射出可穿透管壁的低频电磁信号，外部使用接收机对清管器进行跟踪、定位，刷式清管器结构见图。测径清管器由导向皮碗、密封皮碗、测径板和金属骨架构成。主要用于在建管道的变形检测。清管器尾端可安装发射机，发射机发射出可穿透管壁的低频电磁信号，外部使用接收机对清管器进行跟踪、定位。测径板采用厚度6mm的铝合金板材，可重复使用，双向运行。在管道的施工建设中，将测径板安装在清管器上完成管道变型的检测，测径清管器结构。（三）清管流程和操作步骤1.通球

17、测径方案图1 通球测径流程方案图2.具体操作步骤A、首端发送清管器： 检查发送装置上各连通阀门是否关严，首端至末端的所有阀室球阀是否全开。 在距首端0.5-1公里及距末端1-2公里处分别安装一台清管器通过指示仪，在管道的弯头及穿越等地方有选择的安装通过指示仪并派专人把守。 关闭干线放空阀，打开发球筒上的放空阀1进行放空，确认发球筒压力为零。 打开盲板，把清管器送入球筒底部大小头处，将清管器在大小头处塞紧。 关闭盲板，装好保安装置。关闭发球筒上的放空阀1，收球筒上的放空阀2，打开首末端压力表阀门5、6，打开收球筒上的排污阀3。 通过发球筒上的进气阀4注入压缩空气，发送清管器，观察清管通过指示器，

18、确认清管器已发出。 当第一个清管器运行1-2Km后，关闭进气阀4，打开发球筒上的放空阀1进行泄压，当确认管内压力等于大气压力后，打开盲板，装入第二个清管器，用同样的方法发射第二枚清管器。 当通球扫线合格后用同样的方法发射测径清管器。B、站点过球监测： 监测点布置：监测点原则上设置在管道拐弯、起拱、穿越等特殊位置 操作要点：把电子接收仪放置在监测点的管线上方，确认无误后，监测人员带上监测耳机，清管器通过时，接收仪会产生较大的有节奏的蜂鸣声，此时监测人员要记录清管器通过个数与时间，确认全部通过后撤离本监测点并迅速转移到另一监测点进行监测。 C、末端清管站接收清管器： 检查清管装置上各连接阀门是否关

19、严。 首站清管器发出后，打开末端排污阀3。 确认清管器进入收球筒后，关闭末端排污阀3，开筒体上的放空阀2直至压力为零。图2 发球装置图3 收球装置（四）清管、测径技术要求1.用压风机以空气为动力推动清管器进行清管，将通球扫线速度控制在每小时2-3km之间。测径速度控制在每小时1-2km之间，如果需要找到管道损坏的位置，则应控制测径清管器的速度在每小时1km左右，一旦发生憋压现象，根据压风机进气量计算清管器具体位置从而找到管道发生变形位置。 2.发球筒首端装有压力表，每间隔1020分钟记录压力表数据，掌握清管器运行情况，出现问题及时处理。 3.通常清管运行压力在0.050.4Mpa之间，如果清管

20、器停止运行，并且清管器后面的压力持续上升并超过压风机允许的最高压力0.8Mpa时，认为清管器遇阻，此时应采用压风车打高压解阻，但最高压力不能超过管线的设计压力9Mpa，如果此时还不能解阻，认为清管器遇卡。此时应采取的方法：3.清管器必须装有电子发射仪，根据运行速度计算其大概位置，结合清管器通过指示仪，用电子接收仪探测其具体位置，首末端卸压后在卡球位置开天窗清除障碍进行解堵。4.当在进气量没有减小的情况下，推球压差不增加，并且计算清管器运行距离远大于实际运行距离，可视为清管器漏气。此时一般采取再发射一个过盈量更大的清管器的办法处理，也可通过增大管道进气量的方法解决。 5.在中间站点分布监控点，以

21、监测清管器通过情况，及时准确掌握清管器通过个站点情况。 6.吹扫合格标准：当清管器到达管线出口时，清管器无严重磨损、刮伤及严重变形，清管器拿出后，在排污口无水排出及杂物堆积即为合格。 7.测径合格标准：当测径清管器到达管道末端时，将测径板小心的从清管器上取下，检查测径板没有发生弯曲、损坏为合格。（五）清管检验标准如果管道内排出干净无色的空气，那么就可以认定管道已清洗干净，具体办法是：让管道内排出的空气通过一张贴在滤网上的20微米的滤纸，时间持续2分钟，检查滤纸是否集聚有微粒或者出现颜色，由现场监理人员确定是否已经清理干净。（六）清管器运行故障处理 1. 清管器漏气或皮碗破裂。采用发射第二个清管

22、器的办法处理，连续发送两次清管器均无法排出时，采取断管取清管器的办法。 2. 清管器被卡。首先采用增大进气量，提高压力，以增大压差，但应保证清管器后压力不超过2.4MPa且不超过设计压力；其次，降低清管器前压力，以增大压差但背压不低于0.1MPa。如果以上两种办法都不成功，则可排放清管器后气体，反推清管。（七）测径板变形处理 若测径板有变形褶皱，可再次发送一个测径清管器，若第二次测径板依然有变形褶皱情况，应利用电子跟踪或智能清管器仪确定清管器测径板在管段中变形的位置。1.2.4 管道试压（一）试压选择1.本方案采用洁净水作为试压介质，试压水要预先进行化验，化验合格后方可使用。对全线分段进行强度

23、试验和严密性试验。 由于管道环境温度较低，应做好防冻措施。2.为解决全线注水排空问题，注水时加入清管器隔离空气，以防止注水时有空气存于管内，当隔离清管器到达注水末端时表明管道内已经注满水。 3.试压设备采用车载式二级泵升压机组，一级泵组流量170m3/h，二级泵流量25m3/h，可升压至12MPa，同时满足流量与压力的要求。 4.压力表等级不低于1.5级，量程为最大实验压力的1.5-2倍，最小刻度至少为0.1Mpa。（二）试压流程图4 试压流程图具体流程为：1试压段的确定3.施工前准备工作2.试验压力的确定4.管道低压注水5.升压到试验压力7.管道扫水6.管道试压注：注水阀1、2、3需要设置在

24、管道上，试压结束后从注水阀3处将此段管道割下。（三）试压段的确定1. 管线试压段的划分应根据其所在地形、管线周围建（构）筑物情况、交通、电源、取水水源和排水条件以及管道规格不同，设计试压压力不同等条件，本着确保安全，尽量减少试压过程中所需的设备、机具、人员的转移以及便于警戒等因素划分出不同试压管段。2. 试压段的管道长度不宜超过35km，试压段高度超过30m时，应根据该段的纵断面图计算管道低点的静水压力，核算管道低点试压时所承受的环向应力，其值一般不应大于管道最低屈服强度的0.9倍，对特殊地段设计允许其值最大不得大于0.95倍，试验压力值得测量应以管道最高点测出的压力值为准，管道最低点的压力值

25、应为试验压力与管道液位高差静压之和。3. 分段试压合格后，两试压段连头处的焊口可不进行试压，但必须保证进行100%射线和100%超声波测量，连头所用短节应是经同级压力试验合格的管段。（四）试压准备1参数计算确定后，设备机具在现场就位，连接流程。 2准备工作技术要求安全可靠，承压部件使用硬连接。 3对试验管段安装焊接试压头，注、排水工作设置足够的仪表、高压泵、阀门的接头。 4流程连接中，注水泵与试压头之间导水时采用的连接管要尽可能的使用钢管。 5把温度传感器分别设置在距试压段首末端约100米的地方及中间位置各一台，在这些地方开挖并露出管道，将传感器粘在管道外壁上，然后按管道回填规范进行回填，要避

26、免日光的照射对温度产生的影响。压力传感器设置在首末端各一台，要有足够的数据传输线，仪表应避免放置在试压禁区内，应尽可能的设置。（五）操作步骤1.管道注水管道注水技术要求低压注水上水率95。2.在向管道中注水前，进行最后检查，以确认： a.试验接管装配得当； b.泵及压缩机工作状况良好；c.按注水速度注水时的水源供应充足；d.末端排水点和放气点准备完毕； e.仪器、仪表备妥待用。 3. 在注水时应在管道中放入注水清管器，必要情况下放入清管器组，注水推动，直至试压管段注水完成。注水需排净管道中残留空气，保证管道注水率达到95以上。4. 关闭高压阀4、注水阀3，打开放空阀5、注水阀1和2及首末端压力

27、表阀门6、7，启动低压泵开始注水。 5. 注水过程中控制注水清管器的行走速度，保证正确注水。 6. 当注水球到达末端，放空阀处开始冒水，则表明管线注水达到要求，对所有接口（除压力表和二级泵接口）进行封堵。调节注水泵组和升压二级泵，进行流程切换，用升压二级泵注水升压。 7. 关闭高压阀4、注水阀1、2，放空阀5，打开注水阀3进行升压。升压时注意缓慢增加试验压力，第一次升压到实验压力的0.3倍左右，稳压30-60min，观察压力是否下降较多，检查漏水情况和系统完整性，如果超出设计范围应停止打压，甲方应安排人员巡线并找出漏点进行补漏后再进行试压。经检查没有问题后继续升压到实验压力的0.6倍左右，然后稳压30-60min，再次检查各连接部分是否有泄漏。如果完好升压到实验压力。分级打压直至达到强度试验压力，然后关闭注水阀3。要求升压速度不能过快，控制在每分钟升压0.1Mpa左右。 （六）管道试压技术要求 1. 管道试压技术要求对试压过程中的温度、压力进行24小时记录；密切注意压力变化，时刻掌握管内压力状况。 2. 当达到强度试压要求后进行稳压，强度试验要求稳压4小时。稳压4小时以后以压降小于管道实验压力的1%为合格。当试压段两端压力不相等时，以高点处压力表的压力为准。3. 在确定承压试验合格后，进行管道严密性试验，严密性实验压力为设计压力6