预测含蜡原油石蜡析出和沉积方法

美国“SPE”采油工程部分,在1988年第一期第121页上,报导了预测含蜡原油石蜡析出和沉积方法。文中详细地介绍了对含气含蜡原油或脱气含蜡原油在室内进行石蜡析出和沉积试验所采用的仪器设     

高含蜡凝析气井石蜡沉积实验研究

国内外研究学者在石蜡沉积研究中对石蜡沉积机理及沉积模型模拟预测等方面进行了大量研究。为了研究某高含蜡气井的析蜡条件及预防措施,针对高含蜡凝析气井的脱气油,进行了石蜡沉积实验研究,发现在模拟研究井筒中油气多次接触过程中,脱气油的析蜡点和溶蜡点以及石蜡的沉积量随着接触次数的增加呈现先下降后上升的趋势。沉积点的测定研究能判断井筒是否结蜡,沉积量的测定研究能够预测井筒析蜡状况,以保证气井正常生产。研究表明该井在地层中不会出现石蜡沉积,同时,井口的温度应不低于42℃,井筒中也不会出现石蜡沉积。     

影响原油生产中石蜡沉积的主要因素

沉积石蜡的成分与石蜡沉积时的温度条件有关，温度越高，沉积石蜡中的高碳数物质所占的比例越大。沉积石蜡的组成还与蜡晶析出和沉积过程中原油的过冷程度有关，过冷程度越大，蜡晶析出和沉积得越快，蜡晶中所含的低碳数物质的比例越大。     

含蜡原油石蜡沉积模拟方法研究

对从苏丹Unity油田现场取得有代表性的原油样品进行了原油组分分析和析蜡点测试。并针对油田的生产状况,利用与美国德士古石油公司合作建立的自动化高压石蜡沉积循环管道模拟系统,采用冷却实验步骤测试了苏丹原油从高于原油析蜡点温度到较低环境温度范围内在现场流速、油温和环境温度下的石蜡沉积速率,定量研究了流速和油温对石蜡沉积速率的影响,并采用分子扩散和剪切效应的总效应来描述石蜡沉积机理。利用临界蜡张力作为模拟放大因子,采用半经验的石蜡沉积数学模型,预测了Unity油田21井的生产井筒在现场生产条件下的石蜡沉积情况,模拟了不同产量和不同时间的蜡沉积剖面。结果表明,该油井在目前高产条件下,未发生石蜡沉积问题;在低产时,须考虑清蜡和防蜡措施。     

石蜡沉积模型的改进

油井结蜡是含蜡原油开采中的不利因素，结蜡是影响原油稳产高产的重要因素之一。对含蜡原油在紊流条件下蜡沉积的影响因素进行了分析，并采用分子扩散和剪切效应的总效应来描述石蜡沉积机理，推导并建立了固相沉积厚度及固相沉积中的石蜡分数随时间的变化关系的预测模型，并把该模型与TU单相沉积模型和singh et al．提出的模型进行对比，且通过实例进行论证。     

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文章针对某高温高压含蜡凝析气井在开采过程中是否存在石蜡沉积展开实验评价研究，利用自行开发的固溶物沉积实验激光测试系统，测试了脱气油在不同压力下的析蜡温度和溶蜡温度。结果表明，脱气油的析蜡温度和溶蜡温度随压力降低基本呈直线下降，析蜡温度比溶蜡温度低10～20 ℃，升温溶蜡曲线滞后于降温析蜡曲线，说明蜡一旦析出，更难溶化。该井压力在0.10～60 MPa，脱气油的析蜡温度在38～49 ℃，溶蜡温度在52～63 ℃，因此在地层中不会出现石蜡沉积，同时，只要井口温度不低于38℃，井筒中也不会出现石蜡沉积。一旦有蜡析出，采用热清蜡技术的加热或热油温度必须高于70～80 ℃。在常压下，粘温曲线法和密度温度曲线法测试的析蜡点与激光法接近。实验还发现，脱气油石蜡结晶在一定温度范围内具有触变性，表观粘度呈现出无规律的变化，这是因为结晶石蜡所形成的网状结构较弱，持续剪切使结晶石蜡网状结构容易被破坏。     

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原油中有机固溶物的组成十分复杂 ,这些固相物质的沉积一直是困扰原油生产的大问题。原油石蜡沉积点测定本实验研究所选油样为取自某油田两口井的脱气原油 ,根据相关油井及油气特性复配成地层原油。这两个模拟油样用“油样 1”和“油样 2”表述。实验在不同条件下 ,对复配的模拟地层原油油样 1和油样 2进行了石蜡沉积点测定。测试数据见表 1。1.实验结果分析(1)压力对石蜡沉积点的影响为说明压力对石蜡温度的影响 ,配制的两井油样均在饱表 1　石蜡沉积点测定结果油　样　 1油　样　 2测试压力(MPa)石蜡沉积点(℃ )测试压力(MPa)石蜡沉积点…     

高压条件下含气高凝油析蜡特征

目前脱气含蜡油研究成果对析蜡带来的影响认识不够清楚,在油藏开发或管道加气输送设计中过于保守;在高压条件下析蜡特征研究也存在测试手段单一、测试压力低以及测试温差间距大的不足。基于前人研究成果,提出了一种基于激光法的含气高含蜡原油析蜡特征预测新方法,该方法采用激光法获得含气原油与脱气原油激光衰减测试曲线,基于Beer-Lambert定律将不同条件下激光衰减曲线的标度进行统一,然后在脱气原油研究成果的基础上实现对高压含气条件下析蜡特征的研究与分析;同时设计了一套高压取样装置验证了预测结果的可靠性。实验结果表明：激光法测试结果准确度高;溶解气的存在能有效降低高含蜡原油析蜡点、凝固点,地层条件比地面条件下平均析蜡速率下降19%;饱和压力之上,随着压力下降,析蜡点在12~18 MPa区间降幅较大,凝固点在15 MPa以下近乎不变,蜡晶颗粒平均等积圆直径和宽度系数在波动中分别呈上升和下降趋势;压力低于15.8 MPa后沥青质以分散态的形式析出并影响原油析蜡特征,在抑制蜡晶析出的同时加速原油胶凝过程。     

石蜡沉积实验与热力学模型研究

 在石油开采和输送过程中由于石蜡沉积造成的经济损失每年达数十亿美元。为避免或减小石蜡沉积可能造成的不利影响和危害，以模拟油体系为研究对象，对石蜡沉积规律进行了实验和模型化研究。采用离心分离机测定了不同温度下模拟油的析蜡量，采用气相色谱法测定了模拟油中石蜡的组成以及不同温度下析出蜡的组成。采用笔者建立的改进正规溶液理论模型，对上述实验体系进行了模拟计算。结果表明，随着温度的降低，模拟油的析蜡量逐渐增加；与模拟油中石蜡的组成相比，析出蜡晶中重组分所占质量分数明显增加；模型计算结果与实验结果吻合很好。     

高压条件下含气高凝油析蜡特征

目前脱气含蜡油研究成果对析蜡带来的影响认识不够清楚，在油藏开发或管道加气输送设计中过于保守；在高压条件下析蜡特征研究也存在测试手段单一、测试压力低以及测试温差间距大的不足。基于前人研究成果，提出了一种基于激光法的含气高含蜡原油析蜡特征预测新方法，该方法采用激光法获得含气原油与脱气原油激光衰减测试曲线，基于Beer-Lambert定律将不同条件下激光衰减曲线的标度进行统一，然后在脱气原油研究成果的基础上实现对高压含气条件下析蜡特征的研究与分析；同时设计了一套高压取样装置验证了预测结果的可靠性。实验结果表明：激光法测试结果准确度高；溶解气的存在能有效降低高含蜡原油析蜡点、凝固点，地层条件比地面条件下平均析蜡速率下降19%；饱和压力之上，随着压力下降，析蜡点在12~18 MPa区间降幅较大，凝固点在15 MPa以下近乎不变，蜡晶颗粒平均等积圆直径和宽度系数在波动中分别呈上升和下降趋势；压力低于15.8 MPa后沥青质以分散态的形式析出并影响原油析蜡特征，在抑制蜡晶析出的同时加速原油胶凝过程。     

利用超声波方法确定地层含气原油的析蜡点

针对目前常见的析蜡点测试方法不适于地层条件下含气原油及对颜色较深的原油测试效果差的问题,利用超声波在不同介质中传播的声学特性,探索适用于不同性质原油析蜡点测试的方法。采用超声波测试时,随着实验温度降低,固体蜡晶从原油中析出,原油体系对超声波的衰减作用增强,观察到的首波频率将发生变化,将温度与首波频率曲线进行分段拟合,即可得到频率随温度变化的拐点即原油的析蜡点。采用该方法对某高凝油田地层含气原油和地面脱气原油样品进行了析蜡点测定,结果表明:超声波方法适用于地层含气原油和地面脱气原油析蜡点的测定,且不受原油颜色限制;随着压力降低,含气原油和脱气原油析蜡点均呈下降趋势,相同压力条件下含气原油的析蜡点比脱气原油的析蜡点低8℃左右;采用超声波方法测得的地层压力下含气原油析蜡点比常规测试方法获得的地面原油析蜡点低约3.7℃。     

高压和轻组分油存在情况下的蜡沉积机理

本文较系统地研究了原油组分，温度和压力对蜡沉积速度的影响。试验研究显示了分子扩散是蜡沉积的主要原因。此外，本文对确定蜡晶显现点（ＷＡＰ）的不同方法进行了比较。     

差示扫描量热法测定原油含蜡量的研究

建立了DSC方法测定原油含蜡量的热分析方法。对该方法的可靠性及相关的影响因素进行分析研究。与SY/T0537《原油中蜡含量测定法》标准方法对比试验表明,对莫北、石西、北三台、陆九油田共计12个原油样品的对比分析,平均相对误差均低于15%。对陆梁油田19口井原油含蜡量用DSC法测定结果表明,平均相对偏差的分布在±10%的范围内。DSC法可在原油石蜡析出过程中直接进行原油含蜡量的测定,方法简便、快速、重复性好,相对于氧化铝吸附法,不用苯、酮等溶剂。     

用旋转粘度计法评定蜡晶改性剂的作用效果

用旋转粘度计来评定蜡晶改性剂作用效果,可用少量的油样,在一个降温周期测定出原油样品（未加剂原油或加蜡晶改性剂原油）的粘度、屈服值和结蜡量,从而可计算出蜡晶改性剂的降粘率、屈服值下降率和防蜡率。在原油集输系统的设计中,可先用旋转粘度计法进行探索性试验,初步确定出工艺参数和筛选出合适的蜡晶改性剂,最终用环道石蜡沉积测试仪进行确认性试验,这样可大大节省原油集输系统设计的费用和加快设计进度。     

油井解堵剂—KY-3型清蜡剂 Ⅰ.试验室评价试验

一、序言 溶解在原油中的石蜡,溶解平衡被破坏时,石蜡开始自原油中析出,并不断沉积在采油井筒、抽油泵、抽油杆等地下采油设备的表面上。并且,油管内表面粗糙,泥、砂、水和原油的低速流动,导致并加速石蜡晶核的聚集、并沉积于采油管内,使管道内流通截面不断缩小,石油产量不断下降,最终导致油井被迫停产,进行清蜡解堵。     

含蜡原油管道蜡沉积速率的计算

影响含蜡原油管壁蜡沉积的因素主要有黏度、管壁剪切应力、蜡分子浓度梯度和管壁处温度梯度等,在分析它们对蜡沉积的影响时,需综合考虑。根据测试结果,由压差法计算蜡沉积;由黏温测试结果,拟合原油黏温曲线;根据蜡沉积的热力学模型,计算管壁蜡分子浓度梯度;由热平衡计算管壁径向温度梯度,将所得数据作为基础数据,对蜡沉积系数进行非线性拟合。管道在起始阶段,蜡沉积速率较小;随油流向前,油温降低,原油中的蜡逐渐结晶析出,蜡沉积速率逐渐增大;油流继续前进,与管壁的温差减小,蜡沉积速率逐渐减小。     

管输温度对EVA型防蜡剂防蜡效果的影响

采用Couette蜡沉积实验装置研究了聚乙烯醋酸乙烯酯(EVA)型防蜡剂对长庆原油蜡沉积特性的影响,分析了不同管输温度条件下EVA型防蜡剂的防蜡效果。研究发现,与空白原油相比,加剂原油的蜡沉积速率大幅降低,同时蜡沉积物的老化速率升高。无论是在恒定油壁温差还是在恒定壁温条件下,EVA型防蜡剂的防蜡效率均随油温的升高而不断降低,EVA对蜡沉积物老化速率的提升幅度均随油温的升高而不断增大。通过分析EVA型防蜡剂对长庆原油流动特性、低温胶凝结构特性及微观蜡晶形貌的影响,阐明了EVA型防蜡剂对长庆原油蜡沉积特性的影响机理,并从蜡沉积物初始凝油层抗剪切强度及蜡分子扩散速率2个角度揭示了管输温度对EVA型防蜡剂防蜡效果的影响。     

预测石蜡沉积的热力学模型

溶解石蜡的原油在稳定状态下为真溶液,当热力学条件改变时,石蜡以结晶方式析出而沉积于孔隙介质表面或管壁,引起严重堵塞,给油田生产造成巨大危害。提出了预测石蜡从原油中沉积的热力学模型,根据正规溶液理论对固体混合物的非理想性进行了校正。该模型采用状态方程统一描述气相和液相,能够体现体系组成、压力、温度以及不同组分间相互作用的影响,使热力学模型能够更真实地反映多相相平衡规律;考虑了液相、固相的热容差对石蜡沉积的影响,能够确定石蜡从原油中开始析出的温度(或压力),以及随着温度的降低(或压力的改变)所沉积出的石蜡数量。用该模型预测的石蜡沉积起始温度与实验数据一致性较好。图2表2参6(邓春萍摘)     

GY型油井防蜡剂的研制及应用试验

一、前言 溶解于原油中的石蜡,当溶解平衡被破坏时,石蜡自原油中析出,并沉积在地下采油设备的表面上,导致井筒流动截面积缩小,石油产量不断下降,最终迫使油井停产检修。 国内外为减缓石蜡在地下采油设备表面上的沉积速度,以延长油井生产周期,采用的方法有两种:1.物理方法如磁化防蜡、井筒衬贴玻璃套等。2.化学方法如表面活性剂、蜡晶改性剂等。     

流动改性添加剂对蜡沉积影响的试验研究

用一个冷盘型的装置系统，在不同条件下对ＢｏｍｂａｙＨｉｇｈ原油的石蜡沉积量进行了研究。在同等条件下观察到，用添加剂处理过的原油的沉积量较之未处理过的原油的沉积物要少得多，但，从处理过的原油中获得的蜡沉积物的熔点略高，且含油量少。