高效防蠟防垢增油裝置在青海尕斯油田的應(yīng)用

陸杏英

（青海油田 采油一廠，青海 茫崖 816400）

高效防蠟防垢增油裝置在青海尕斯油田的應(yīng)用

陸杏英

（青海油田 采油一廠，青海 茫崖 816400）

針對油田開發(fā)過程中的油井結(jié)蠟影響正常生產(chǎn)的問題，選用了一種適合于高含蠟井的高效防蠟防垢增油裝置。該裝置采用特殊制造工藝和新材料，是集渦流、射流、聲波振蕩和強磁技術(shù)為一體的新型高新科技產(chǎn)品，通過綜合這幾種物理作用達到防蠟防垢降黏増油的效果。現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果表明，該高效防蠟防垢增油裝置不但可以減少油井的作業(yè)次數(shù)，延長檢泵周期，節(jié)約開采成本，而且還可以大幅度提高油井的泵效。

高效防蠟防垢增油裝置；工藝；油井泵效

油田開發(fā)過程中的油井結(jié)蠟，嚴重影響了正常生產(chǎn)，油管壁結(jié)蠟會增大回壓，降低油井產(chǎn)量［1－2］；油管和抽油桿間的結(jié)蠟會增大抽油機載荷，甚至造成抽油泵蠟卡；結(jié)蠟是引起油井泵漏、泵卡、抽油桿斷脫的主要因素之一，也是一直困擾原油生產(chǎn)而無法從根本上解決的問題。隨著油田進入開采中后期，綜合含水不斷上升，檢泵周期逐漸縮短，相應(yīng)的開采成本也不斷增加［3－4］。結(jié)蠟已經(jīng)成為影響油井延長檢泵周期的最大障礙之一，選用高效防蠟防垢增油裝置成為必然。

1 高效防蠟防垢增油裝置

1.1 關(guān)鍵技術(shù)

高效防蠟防垢增油裝置主要用于稀油井的防蠟防垢。該裝置采用特殊制造工藝和新材料，是集渦流、射流、聲波振蕩和強磁技術(shù)為一體的新型防蠟防垢、提高泵效、提高單井產(chǎn)量的高新科技產(chǎn)品。完全采用物理方法防蠟防垢，無需動力、無污染、節(jié)能、增效、節(jié)省費用、安全、環(huán)保。通過對強磁、聲波、渦流三項技術(shù)的集成，對井中含水原油進行泵前、泵后處理，其獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠使產(chǎn)液的流速、流態(tài)、溫度、壓力、黏度、氣液相溶解度、固液相混合度、晶體吸附生長環(huán)境、烴類組分的微觀結(jié)構(gòu)等，產(chǎn)生一系列的物理變化，使產(chǎn)液高度熔融，從而大大減少結(jié)蠟量，延長洗井周期，起到防蠟防垢降黏增油的顯著效果，是一種很好的清防蠟防垢技術(shù)。

1.2 技術(shù)優(yōu)勢

QCMST系列防蠟防垢增油裝置同原單一的聲波或者磁防蠟技術(shù)相比［5－6］，增加了以下幾個方面的技術(shù)應(yīng)用：

（1）油層液體進入深井泵前，首先通過“渦流增壓器”，渦流技術(shù)是我油田獨創(chuàng)使用的，該部件設(shè)計為大導(dǎo)程螺旋型通道，將原油從滲出時的類似層流狀態(tài)經(jīng)過渦流增速處理后成為渦流紊流狀態(tài)，使油水充分分散，起到解聚﹑降黏﹑溶氣﹑乳化的作用，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的石蠟分子得以分散在混合液中，初步抑制其結(jié)晶。

（2）油層液體隨后經(jīng)過“聲波發(fā)生器”，利用超聲液哨的原理，混合液體通過兩級收縮截面，再經(jīng)過噴嘴產(chǎn)生爆破擴張，激發(fā)振動系統(tǒng)產(chǎn)生聲波振動，起到了攪拌、分散乳化、解聚、降黏的作用。聲波技術(shù)是我廠在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過對聲波激發(fā)系統(tǒng)及振腔的優(yōu)化設(shè)計，最大限度地解決了聲波振動系統(tǒng)的反射干涉使能量降低的問題，也解決了彈片使用壽命短的問題。通過室內(nèi)實驗，總結(jié)出了該裝置在不同排量下的頻率、振幅、波長的變化范圍，以及聲波處理后其黏度及壓差的變化情況。

（3）混合液體最后通過“高能強磁器”裝置，流入抽油泵體，利用磁防蠟技術(shù)，對抽油設(shè)備起防蠟、防垢、降黏的作用。

（4）因強磁處理具有時間效應(yīng)，實驗室測試磁效應(yīng)的半衰期為40 h左右，為增強磁防蠟效果，充分利用磁防蠟技術(shù)，在管柱結(jié)蠟點以下100 m處向上等距離安裝2支抽油桿磁防蠟器。

（5）選擇了高強度的磁性材質(zhì)。在強磁技術(shù)方面，與以往的技術(shù)相比，解決了磁技術(shù)的兩個關(guān)鍵問題：磁路設(shè)計的科學(xué)合理性和在高溫下磁性能的穩(wěn)定性及可逆性。本技術(shù)的磁力線在空間上呈刺錘狀分布，120℃高溫時的退磁率不超過5%。

（6）經(jīng)過強磁防蠟器處理過的液體，磁效應(yīng)在距井口1 000 m左右距離內(nèi)的管線中仍能很好地起到防蠟防垢的作用。

裝置將以上3種技術(shù)有機地結(jié)合在一起，相互耦合，協(xié)同發(fā)生作用。在原油通過時，產(chǎn)生一系列的物理變化，使產(chǎn)液高度熔融并乳化，減少結(jié)蠟量，延長洗井周期，起到防蠟防垢降黏增油的顯著效果。

1.3 裝置性能及其適用條件

（1）裝置的主要技術(shù)指標。雷諾準數(shù)小于0.5，振動頻率400～1 500 Hz，磁場強度12 000 Gs，磁極不少于154對，抗拉強度大于500 k N，使用溫度小于120℃，除蠟率90%，除垢率80%。

（2）裝置的規(guī)格及其力學(xué)性能。本裝置包括兩支抽油桿強磁防蠟器和泵下主體，如圖1所示。

連接Φ19 mm抽油桿強磁防蠟器

（3）裝置主體連接。裝置主體連接示意圖見圖2。

圖2 強磁防蠟器主體連接圖

2 現(xiàn)場效果分析

2.1 下入裝置前后功圖載荷的對比

高效防蠟防垢增油裝置在尕斯油田躍7－8井上進行了應(yīng)用。下入前檢泵作業(yè)日期2008－01－21—2008－01－23，作業(yè)原因為雙凡爾漏失，熱洗無效。提出原井管柱描述檢泵原因為油管，油桿結(jié)蠟嚴重，上下阻力增大，導(dǎo)致1 250～1 450 m偏磨嚴重，磨下的鐵屑和泵筒里面的蠟使凡爾嚴重失靈。2009－09－03－2009－09－05因雙凡爾漏失再次作業(yè)，期間下入高效防蠟防垢增油裝置。兩次作業(yè)開井50 d后載荷對比有明顯的變化，見表1。2008－01－30與2008－03－02功圖載荷對比，最大載荷增大9 k N，最小載荷減小3.5 k N。在沖程和沖次相同的情況下，說明下入裝置之前油井結(jié)蠟嚴重，致使最大載荷變大，最小載荷變小。2009－09－07與2009－10－27對比，最大載荷相差－0.3 k N，最小載荷相差－2.35 k N，誤差比較小，證明該井結(jié)蠟少、結(jié)垢少。從上面的功圖載荷對比情況看，除去氣候因素，第二次作業(yè)下入高效防蠟防垢增油裝置起到了很明顯的效果。

表1 功圖載荷對比

2.2 下入裝置前后產(chǎn)量的對比

通過對下裝置前后產(chǎn)液量、含水、動液面，以及泵效的對比，也能反映出使用該裝置的效果。該井在下入裝置前后動液面變化不大，維持在700 m左右。供液情況較好，對比下入高效防蠟防垢增油裝置后產(chǎn)量提高了1.7倍，泵效提高11.64%，躍7－8下入裝置前后的產(chǎn)量差別很大，有兩個主要原因：一是作業(yè)后泵徑調(diào)整，理論排量增大；二是下入裝置后，減少結(jié)蠟，泵效提高，且這期間無洗井，減少了成本費用。躍7－8井下入裝置前后兩個月平均生產(chǎn)情況見表2。

表2 躍7－8井生產(chǎn)情況對比

3 結(jié)束語

在油田開發(fā)后期，由于結(jié)蠟、結(jié)垢導(dǎo)致凡爾失靈，泵漏失、偏磨、桿斷、井卡等增加了采油成本，影響了油田的開發(fā)。通過高效防蠟防垢增油裝置在躍7－8井的現(xiàn)場試用，從生產(chǎn)50 d前后功圖載荷分析，最大載荷與最小載荷相差減少，說明結(jié)蠟結(jié)垢減少，產(chǎn)量和泵效得到提高，同時減少熱洗周期，取得了預(yù)期的效果。高效防蠟防垢增油裝置在井下仍未起出，目前繼續(xù)有效，值得推廣使用。

［1］ 王備戰(zhàn)，鄒遠北，周隆斌，等.油田開發(fā)后期油井清蠟防蠟方法［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2003，10（3）：71－73.

［2］ 聶翠平，張家明，李文彬.油井清防蠟技術(shù)及其應(yīng)用分析［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2008（18）：67－68.

［3］ 王備戰(zhàn)，鄒遠北，周隆斌，等.油田清防蠟技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀［J］.石油化工腐蝕與防護，2009，26（1）：1－3.

［4］ 王偉華，徐艷麗，龍永福.油田清防蠟技術(shù)研究與效果評價［J］.石油化工應(yīng)用，2010（7）：87－90.

［5］ 宮俊峰.聲波防蠟技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀［J］.油氣地質(zhì)與采收率.2004，11（1）：68－69.

［6］ 韓清華，王慶，李忠汝.磁防蠟參數(shù)優(yōu)化研究與應(yīng)用［J］.石油機械，2004，32（7）：5－7.

TE935 < class="emphasis_bold">［文獻標識碼］A［文章編號］

1673－5935（2011）03－0026－03

2011－03－16

陸杏英（1966—），女，江蘇蘇州人，青海油田采油一廠工程師，主要從事機械采油工藝研究。

［責任編輯］ 辛艷萍