微生物清防蜡技术优势.docx

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微生物清防蜡技术优势

油井微生物清防蜡技术的

特点与优势

1.油井结蜡的原因及其危害

通常把C16H34-C63H128正构烷烃称为蜡。

蜡在地层条件下通常以液体存在，然而在开采过程中，随着温度和压力下降以及轻质组分不断逸出，原油溶蜡能力降低，蜡开始结晶、析出、聚集，并不断沉积而使油井结蜡。

如果蜡沉积在管杆上，导致油流通道减小，油流阻力增加，悬点载荷加重，电耗、材耗增大，进而出现蜡卡；如果蜡沉积到油层的孔道中，就会堵塞油层孔隙；蜡沉积到油管内壁及井筒设备上，会影响油井产量，还可能造成抽油泵失效和损坏；如果蜡沉积在地面管线上则会减小管线的有效直径，增加井口回压，输油能耗增加甚至地面管线堵塞，结蜡严重的井一旦停井就无法正常开井生产，需热洗或上下解卡。

因此，结蜡井需要定期清防蜡维护，否则会造成蜡卡。

2.目前的处理方法及其弊端

常规清防蜡措施主要有：

（1）机械清蜡

机械清蜡就是用专门的刮蜡工具（清蜡工具），把附着于油井中的蜡刮掉，这是一种既简单又直观的清蜡方法，在自喷井和抽油井中广泛应用。

机械清蜡方法的主要优点是操作简便、有效、成本低，缺点是清下来的蜡容易落入井底，堵塞射孔孔眼或近井地层，有时对设备的磨损严重。

（2）热洗

热洗的目的是清洗油管中的蜡堵。

这是现场常用的方法，但在循环处理过程中，由于井筒热损失，到达井底的温度已大大降低，如温度低于初始结晶温度时，溶于热油中的蜡又重新析出，沉积在射孔孔眼造成堵塞。

而且热洗水柱大于地层压力，热洗留在油井中的洗井水需要经过3d～7d时间返排后，油井才能恢复正常生产。

热洗包括热水洗和热油洗。

热水洗不能用于水敏油井；热油洗存在安全环保和劳动条件差等问题。

热洗只具有清蜡作用而无防蜡作用。

（3）化学清防蜡剂

这是目前采用的主要方式。

化学清蜡剂（主要化学成分为有机溶剂如混苯等）清除蜡堵较为有效，但价格昂贵，加药频繁，加药量大，药剂易燃易爆，毒性强，对人体健康危害较大，同时由于加入的药剂不可能均匀溶于原油，所以难以获得好的效果，而且也不能阻止井口附近结蜡，另外采用油套连通循环的方式，会造成压差改变，含水上升。

（4）强磁防蜡器

下入井下管柱，利用磁性改变分子极性分布，从而防止蜡颗粒的生成。

但从现场应用看，效果不甚理想，因此此法不常用。

（5）加热法

主要是采用油管电加热器为油管内的油流加热，达到清蜡目的。

但能耗大，且电热杆易损坏，作业难度大，成本高。

上述几种方法都有一定的作用，但从生产实际看，这些措施存在工作量大、费用高以及污染地层等缺点，不能满足采油单位的需要。

3.微生物防蜡机理

（1）微生物自身作用

所选择的微生物个体很小，只有几微米，细胞壁具有特殊结构（主要化学成分粘质复合物构成三维网状结构，网状结构间填充多糖），表面有鞭毛，有很强的粘附性，生长繁殖很快，在对数生长期个体数成指数级增长。

它附着在金属或粘土矿物等水润湿物体表面上生长繁殖，形成一层致密的微生物保护膜，具有屏蔽晶核，阻止结晶的作用。

（2）微生物代谢产物的作用

原油中正构烷烃在微生物的作用下生成脂肪酸、糖脂、类脂体等具有表面活性剂特征的物质和气体。

这些代谢产物具有以下特点：

表面活性剂和蜡晶作用参与蜡晶的形成，促使蜡晶畸化，阻止蜡晶体进一步生长，从而有效防止蜡、沥青质、胶质等重质组分的沉积；代谢产物中产生的有机酸、乙醇、乙醛等物质提高了溶解能力；代谢产物中大量的二氧化碳、甲烷气体降低了原油的黏度。

（3）烃氧化菌对原油中石蜡的降解

烃氧化菌可以加速原油中石蜡等长碳链烃的无氧降解，通常情况下，碳氢化合物在无氧环境中降解的速度极慢，然而，由于微生物的作用，通过生物化学的途径，烷烃的无氧分解是容易实现的。

（4）微生物对原油中石蜡的降解乳化作用

微生物对原油中的石蜡起到降解乳化作用，其代谢产物改变了原油的流动性，阻止石蜡在井筒内的沉积，达到清防蜡的目的。

4.微生物防蜡的适应范围和选井方法

（1）适应范围

微生物清防蜡剂适用范围见表1。

表1微生物清防蜡剂适用范围

项目

井别

产液量m3/d

含水

%

温度℃

原油含蜡量%

沉淀度m

产出液矿化度mg/L

PH值

适用范围

抽油机井

1-40

1-98

20-120

≥3

≥250

<360000

6.0-9.0

（2）选井方法

微生物清防蜡应选取满足以下条件的油井：

①抽油机井，井底温度最高不超过120℃，采出液pH值6-9之间、综合含水5%～98%，不含水的油井不宜使用；

②原油相对密度≤0.96，地层水矿化度低于36×104mg/l，产液量2-40m3/d，含蜡3%以上的油井；

③有一定沉没度，沉没度最好≥250m；

④油井近半月内无酸化、化学固砂等措施；

⑤油井能够正常生产，不存在低压漏失层，井况无故障。

5.微生物防蜡的优点

微生物清防蜡施工工艺简单，安全、便捷、效率高；对地层油质敏感性小，不污染环境，不损伤地层；对于小断块油藏，尤其是产能低的井适应性强；与其他清防蜡措施相比，效果周期长，大大减少了油井清防蜡施工作业量，便于油田油井生产管理。

（1）直接经济效益

①节约洗井费用和加化学清防蜡剂的费用。

②缓解油井结蜡，减小抽油泵载荷及电流，延长检泵周期。

③减少洗井所导致的产量损失。

油井在洗井作业中，若洗井液不能完全返排，会导致很大的产量损失。

同时也会对油井的周围地带造成伤害，使油井的产量逐步下降。

④可以有效的维持或增加油井产量。

由于洗井作业一段时间后，油井产量达到一个较高水平，随后由于油井结蜡，产量逐渐下降，直至第二个洗井周期。

而微生物清防蜡会一直维持油井在一个相对较高的产量水平下生产，使原油产量得到维持甚至提高。

（2）间接经济效益和社会效益

①减少人工操作成本。

②降低原油集输成本。

用微生物清防蜡后，原油的粘度会有所降低，可改善原油的流动性能，进而降低原油的集输成本。

③降低原油的炼油成本。

由于微生物清防蜡不是依赖于溶化（如热洗）、吸附和溶解作用（如化学清防蜡），而是通过使原油中的大分子断裂成小分子，从而达到清防蜡目的。

它同时还存在如其机理所决定的吸附和润湿性改变等多种作用。

原油中小分子的增加，使得原油在提炼过程中，成品率提高，炼油成本降低。

④有效地减轻环境污染。

石油从开采到炼制的各个环节中，都不可避免地对坏境造成或轻或重的污染问题。

油井的清防蜡工作，同样会给环境造成污染。

如热洗井，会造成近井地带的染，其废物的排放，可能会造成环境污染；化学清防蜡剂中所含有的芳烃和氯仿等，对所接触的人类和环境会造成较大的损害，并且在随后的石油炼制中，会大大地增加炼油成本。

而微生物清防蜡是利用自然界物种之间的共存关系，分解原油中的重质组份而达到清防蜡目的。

其持续时间长，从井内至炼油的整个过程中，均能持续发挥作用。

经炼油的高温作用后，会自行消亡。

而不会造成任何不良影响。

这正是微生物技术越来越广泛得到应用的原因所在。

6.微生物防蜡技术特色与优势

微生物清防蜡工艺作为一种高新技术，已经在加拿大、美国等石油生产技术先进国家广泛应用。

在国内，大港、华北等许多油田也相继从国外引进了该项技术与产品，进行了的现场应用试验研究工作。

微生物清防蜡成败的关键是菌种的品质。

每一种菌种对不同含蜡原油都有极强的针对性和配伍性，必须针对原油及其蜡质情况进行严格的室内试验，筛选评价出适宜的菌种。

国外对清防蜡菌种的研究在上个世纪就已达到较高水平：

研制的细菌产品可对碳原子数范围为C16～C63的烷烃分子进行生物降解，产品细化到针对一定碳数段。

而国内还停留在较低的水平。

针对这一现状，长江大学借鉴国外先进技术和经验，开发出具有耐温、耐盐、高效、且适应性强、应用面广的“微生物清防蜡菌剂”。

虽然国外具有较为优质的微生物清防蜡菌剂产品，但其价格昂贵；国内的微生物清防蜡菌剂虽然品种较多，但有些效果一般、有些适应性不强、有些则价格较高，不能很好地满足油田要求。

研制开发的“微生物清防蜡菌剂”，具有耐温、耐盐、高效等优势，目前已在克拉玛依油田（2003-2012）、江汉油田（2007-2012）、青海油田（2008-2012）等试验获得成功。

该“微生物清防蜡菌剂”具有适应性强、应用面广的特点，可应用于全国各大油田的油井清防蜡。

7.微生物清蜡剂的技术特色与优势：

与其它公司的微生物清防蜡技术相比，本公司微生物清防蜡技术具有明显的技术特色和优势。

1）耐温：

该菌剂可耐井底温度达120℃（耐120℃以上高温菌种正在研发中），因此能应用于高温油田。

2）耐盐：

该菌剂可耐盐度高达36％（饱和状态），因此能应用于高矿化度油田。

3）作用面宽：

该菌剂可对碳原子数范围为C16～C63的烷烃分子进行生物降解，因此可应用于各类油田油井的清防蜡。

4）一般不需关井，不影响正常生产。

5）用量较少、有效期较长，且安全、环保。