随着可持续发展理念的深入,油井井下生产作为我国环境污染的重要产业,随着时代的发展,需要朝着节能环保的方向发展。油井井下生产的过程中,防腐、防垢、防蜡的困难是普遍性存在的。油井结蜡会造成油管蜡堵,对原油的产量造成影响。在油井井下生产中借助防腐防垢防蜡自动化加药装置,能够取得非常好的效果。结合相应的技术,实现防腐、防垢、防蜡以及降黏的效果,获取更高的经济效益。
1 油井井下防腐防垢防蜡工艺
一体化技术能够起到防腐、防垢、防蜡的效果。当流体经过工具时,此技术可以产生一种电化学反应,使得流体中矿物质电位发生变化。原油组分中有蜡和水,当油从地层到井筒时,其温度和压力会有所降低。油水溶液的逐渐冷却,蜡会逐渐析出直至凝结,这个过程会影响原油的流动性。一体化技术工艺借助其电化学反应,保证原油和水中矿物质的胶束结构稳定,避免出现结蜡和结垢现象,保证原油流动性使其畅通无阻。原油分子在电场和磁场的作用下,其运动非常的剧烈,大的分子被震裂,减少其附着在油管上的机会。同时防蜡降黏阻垢装置可以实现原油分子的化学变化,将其中的铁和铁的氧化物转化成三氧化四铁,具有一定的保护作用,可有效防止输油管腐蚀。
防腐防垢防蜡一体化装置有着其自身的优势,一次性的安装,不需要提供外来动力,只需要进行定期的维护和保养就可以,在推油井和自流井中都可以安装。可以实现井筒和油藏界面的清洁,不需要定期进行热油清洗、刮蜡以及化学处理等作业,可以有效节约生产作业中的成本。能够有效提高泵的使用时间和使用效率,不会因为结垢、结蜡、沥青质沉积等问题给油杆和油泵带来影响,保证油井的正常的作业,不会出现停止作业的情况,保证井下生产的稳定。
2 油井井下防腐防垢防蜡工艺的应用
油井井下生产的过程中,应用一体化技术能够起到很好的防腐、防垢、防蜡作用,借助现代化先进工艺能够提高油井井下生产的经济效益。相关的资料数据中显示,油井井下生产中使用类似技术之后,抽油机悬点符合显著下降,每年可以节约化学药剂30吨以上,有效降低油井井下生产的成本。借助一体化工艺,能够有效降低悬点负荷。在该工艺使用之前,抽油机悬点的负荷比较高,需要定期进行油井输油系统的清理、维护和修理,消耗大量的清蜡降黏药剂,在安装一体化装置后,能够有效降低清理维护的次数。降低油井进口的回压。以往的油井进口回压是通过清蜡降黏药剂进行调解的,在进入到冬季之后,井口回压会比较高,每天需要定时加入一定量的清蜡降黏药剂,开展回压调整工作,保证油井能够正常生产。针对这一类油井我们可以借助气液分离器来解决油井回压高的问题,使得油井在冬季也可以正常运行,避免了防护药剂加不进去的问题。
防腐防垢防蜡一体化技术主要在腐蚀、结垢、结蜡的油井中使用,如定向井、水平井、热水井以及注水井等。
同时也可以和井下泵系统配合使用,在使用的过程中,应当根据井下的实际情况确定,通常是结合油管的尺寸以及油井的产量。一般情况下,此种装置通常安装在抽油泵的井口。安装过程比较简便,并且不需要借助外部动力,维护和保养非常简便,不会对流体产生阻碍作用。原油主要有油、胶质、沥青质三种组分,每一种组分在原油中的比例影响着原油的化学和物理性能。
沥青质组分含有较多的芳香化合物。胶质中则含有芳香烃和环烷烃。油组分中有环烷结构和沥青结构。原油进入井筒之后,随着温度和压力的下降,沥青会逐渐的固化,借助一体化系统中的电化学反应防止蜡从胶束结构中释放,起到防蜡作用。同时此项工艺具有非常好的清除结垢作用,增加设备的寿命,提高设备工作效率。
3 提高防垢技术的可行性建议
从微观层面讲,提高防垢技术主要是以下三个方面。一是防腐蚀,避免形成腐蚀面着床点 ;二是光滑表面,促使形成紊流边界层(管壁处流速不为零),即液流冲刷动能大于沉积吸附力 ;三是非极性表面(低表面能),降低粘附力,着床后易被冲掉,随液流带出井筒。可以从两个宏观层面提高除垢技术的应用。
(1)在实际防垢工作中可以采用物理防垢技术,让系统管壁上堆积的无机盐能够在溶液中结晶,并且可以逐渐悬浮在溶液中。主要有以下两种原理 :一是振散作用,利用超声波频率传播方向好和穿透性强的特点,让无机盐在逐渐形成晶核的过程中,不断振荡使微晶得以分散,最终形成晶体沉淀,并且可以加速溶液的流动,进而起到防垢、除垢最佳效果 ;二是振臂作用,利用高强声波对沉淀中的无机盐微晶、晶体进行震动,进而有效击碎污垢,使其被流体带出地面。工作人员需要根据井下结垢的程度设计井下专用机械破碎工具和专用钻头,对于一些容易清除的污垢可以在表面特制圆柱钢丝刷,利用钢丝刷进行刮削掉 ;而对于一些顽固的井壁硬垢就需要使用专用的钻头,利用其旋转而产生的剪切力将硬垢钻铣掉。此外,井下射流工艺技术也具有良好的使用效益,可以有效清除掉一些传统机械和化学工艺手段清除不了的垢。
(2)科学利用先进的处理技术。近年来,科学技术的迅速发展,井下挤注技术因其有效性较长、可长时间应用等显著性特点,在油田工程开采中得到了广泛应用,越来越多的原油开采企业开始采取井下挤注技术。井下挤注技术是指根据油井的环境特征在岩石表面逐渐附着防垢剂,当地流层流经后,防垢剂可以缓慢释放到流体中并且溶解其中,有效去除污垢。原油可以对防垢剂内部化学元素起到吸附作用,进入之后,又可以有效除垢,并且该技术还能有效预防管道设备以及井筒的结垢现象。工作人员可以根据实际情况,在不同位置以及不同时间段进行挤注处理,发挥不同的除垢防垢效果,大大促进了原油开采工作的顺利进行。
4 结语
总之,现代化油井井下生产中,借助防腐防垢防蜡一体化技术,能够有效降低输油管的堵塞和腐蚀问题,提高油井的生产效率和质量,为石油企业获取更多的经济效益。现代化一体化技术装置中,借助油管、推油杆等包含的导磁介质,根据原油的流动方向,形成覆盖性的磁场,起到降黏、防蜡以及防垢的作用。此装置能够有效降低油井进口的回压,控制抽油机的悬点负荷,实现节能的目标。为了更好的防腐、防蜡和防垢,需要不断探索新的技术工艺。
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