油井防蠟阻垢降黏一體化的節(jié)能實(shí)踐

付亞榮 李小永 姜一超 路國(guó)英 韓曉晶 羅金洋 仲維佳

（1.華北油田第五采油廠；2.華北油田供水供電服務(wù)中心；3.華北油田科技信息處）

油井清蠟、阻垢、降黏是油田生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)普遍性難題。油井結(jié)蠟后便會(huì)產(chǎn)生油管蠟堵、減小過(guò)流面積影響產(chǎn)量、負(fù)荷增大電流上升等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響油井正常生產(chǎn)。要有效地抑制油井的腐蝕與結(jié)垢，較好的方法是定期向油井加入緩蝕阻垢劑。同時(shí)，部分油井含蠟量較高、油稠，正常生產(chǎn)需要加入清蠟降黏劑進(jìn)行維護(hù)，但是，這兩種類(lèi)型藥劑的配伍性差，不利于兩類(lèi)藥劑作用的發(fā)揮。

我們進(jìn)行了油井清蠟降黏與防腐阻垢聯(lián)作技術(shù)的研究，并在現(xiàn)場(chǎng)取得了很好的應(yīng)用效果，但是藥劑成本制約著應(yīng)用規(guī)模[1]；微生物清蠟降黏阻垢技術(shù)采用運(yùn)移、代謝和繁殖的活體微生物分解原油中的石蠟組分，并將其轉(zhuǎn)化為表面活性劑等代謝產(chǎn)物，降低原油黏度，改善流動(dòng)性，達(dá)到清防蠟的目的，但微生物最適宜的生長(zhǎng)溫度為65 ℃左右[2]；曹瑾提出的油井自動(dòng)清蠟工藝?yán)脵C(jī)械原理中的爬行理論，清除抽油桿上的積蠟，但受井斜的限制[3]。在油井加裝一個(gè)能產(chǎn)生變化電磁場(chǎng)的油井防蠟阻垢裝置[4]，借助油管、抽油桿以及采出液中的導(dǎo)磁介質(zhì)，沿油管方向，在油管內(nèi)部形成一個(gè)可以覆蓋任何流體成份的磁場(chǎng)，利用變頻技術(shù)控制產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度按某一規(guī)律進(jìn)行周期性變化。其變化的頻率覆蓋蠟質(zhì)、垢質(zhì)的自然頻率，達(dá)到降黏、防蠟、防垢的效果，現(xiàn)場(chǎng)40 余口油井的應(yīng)用，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 防蠟阻垢降黏工藝

在油井井口安裝一個(gè)防蠟降黏阻垢裝置（圖1），當(dāng)原油在磁場(chǎng)中流過(guò)時(shí)，可視為感應(yīng)導(dǎo)體在強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生渦流電場(chǎng)，克服和削弱了相互聚集的凝聚力、結(jié)晶時(shí)的分子間力和表面張力，抑制蠟晶、垢類(lèi)分子的聚結(jié)使原油黏度下降，流動(dòng)性增大；在磁場(chǎng)和電場(chǎng)的共同作用下，分子的活躍性增加，大的分子團(tuán)被分散成多個(gè)小分子團(tuán)或單個(gè)分子狀態(tài)，呈極性有序排列，懸浮在流體中，減少在管壁上結(jié)晶的機(jī)會(huì)；在磁場(chǎng)狀態(tài)下，水中的帶電粒子由于受到洛能磁力的作用，促使鐵和鐵的氧化物轉(zhuǎn)化成三氧化四鐵，并緊密地覆蓋在鐵的表面，形成阻隔層，起到防止腐蝕的作用，負(fù)電性的管道形成陰極保護(hù)，有效地防止管道腐蝕。

圖1 防蠟降黏阻垢裝置

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

防蠟降黏阻垢裝置在40 余口油井的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，起到了降低回壓、防蠟、阻垢的作用，抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷平均下降了18.34%，年節(jié)約化學(xué)藥劑32.5 t，年減少熱洗69井次，年平均節(jié)電量10 655 kWh。

1）降低油井回壓。40 余口油井應(yīng)用后，平均回壓降低0.35 MPa。典型井例：晉45-XX 井，原油物性：20 ℃密度0.912 4 g/cm3，50 ℃黏度193.7 mPa·s，凝固點(diǎn)41 ℃，含蠟量29.1%；1.5 km 單管集輸，產(chǎn)液15 m3/d，含水89.8%，應(yīng)用防蠟降黏阻垢裝置前，加清蠟降黏劑后，1～7 天井口回壓從0.7 MPa 逐漸上升至1.87 MPa；冬季運(yùn)行時(shí)，必須每天加清蠟降黏劑降低井口回壓才能滿足油井正常生產(chǎn)。在井口安裝了防蠟降黏阻垢裝置后，完全停止加藥，井口回壓保持在0.6～0.7 MPa。

2）降低抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷。40 余口油井應(yīng)用后，抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)荷平均下降了18.34%。典型井例：晉93-XX 井，原油物性：20 ℃密度0.898 8 g/cm3，50 ℃黏度36.1 mPa·s，凝固點(diǎn)37 ℃，含蠟量22.7%；0.8 km 單管集輸，產(chǎn)液10 m3/d，含水64%。應(yīng)用防蠟降黏阻垢裝置前，每10 天加清蠟降黏劑100 kg，60 天熱洗1 次，否則抽油機(jī)出現(xiàn)下行不同步的現(xiàn)象。加裝防蠟降黏阻垢裝置后，油井取消了油井日常維護(hù)措施。

3）防蠟作用。自安裝防蠟降黏阻垢裝置后，40 余口井只有新晉55 井因作業(yè)管漏1 次，從作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)看，結(jié)蠟情況同比明顯減少。

3 結(jié)論

1）防蠟阻垢降黏裝置憑借油管、抽油桿以及采出液中的導(dǎo)磁介質(zhì)，沿原油流動(dòng)方向，形成覆蓋任何流體的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)強(qiáng)度按某一規(guī)律周期性變化，變化的頻率覆蓋蠟質(zhì)、垢質(zhì)的自然頻率，達(dá)到了降黏、防蠟、防垢的效果。

2）應(yīng)用防蠟阻垢降黏裝置后，可顯著降低油井井口回壓，降低抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷，達(dá)到節(jié)能的目的。

3）防蠟阻垢降黏裝置安裝簡(jiǎn)單，維修方便。同時(shí)，具有延緩結(jié)蠟時(shí)間的作用。

4）防蠟阻垢降黏裝置的廣譜性，需要在應(yīng)用中加以總結(jié)完善。

[1]付亞榮,李淼,謝鳳華,等.油井清蠟降黏與防腐阻垢聯(lián)作技術(shù)[J].石油鉆采工藝,2010,30(3):122-124.

[2]樂(lè)建君,王新宇,李云祥,等.機(jī)采井微生物清防蠟工藝及應(yīng)用效果評(píng)價(jià)[J].化學(xué)與生物工程,2011,28(8):67-69.

[3]曹瑾.油井自動(dòng)清蠟節(jié)能工藝實(shí)踐[J].石油石化節(jié)能,2012,2(4):19-20.

[4]蘇貴彬, 夏士軍.防蠟阻垢降黏裝置: 中 國(guó),201120407372.8.[P].2012-05-30.