磁流子清防蠟工藝在油井中的應(yīng)用

李臣

(中石化東北油氣分公司石油工程技術(shù)研究院， 吉林 長(zhǎng)春 130062)

磁流子清防蠟工藝在油井中的應(yīng)用

李臣

(中石化東北油氣分公司石油工程技術(shù)研究院， 吉林 長(zhǎng)春 130062)

結(jié)蠟是油井日常生產(chǎn)中四害之一，清蠟的方法一般采用滴加清防蠟劑，配套熱洗井，這些清蠟措施費(fèi)用高、清蠟效果差。本文在研究區(qū)選用磁流子防蠟技術(shù)，該工藝?yán)秒姶艌?chǎng)的作用，降低蠟晶分子聚集成核的幾率、對(duì)油管管壁形成保護(hù)膜，降低結(jié)蠟的形成?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后，試驗(yàn)井的洗井周期、加藥周期、載荷、電流等方面均大幅相好發(fā)展，反應(yīng)出該工藝具有較好的清防蠟效果。該工藝簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)油井管理的難度，實(shí)現(xiàn)了油田的降本增效。

結(jié)蠟原油；磁流子；清防蠟；洗井周期

結(jié)蠟是油田四害之一，常用的清防蠟措施為洗井、加藥，這些措施費(fèi)用大、管理不便、影響了油井生產(chǎn)時(shí)率。

磁流子就是使原油這種抗磁性流體通過磁場(chǎng)的作用，達(dá)到降粘或防蠟等目的。上世紀(jì)60年代初，蘇聯(lián)就開展了磁流子在油田的應(yīng)用研究，發(fā)現(xiàn)交流電磁場(chǎng)能夠使原油粘度減小的規(guī)律[1]。上世紀(jì)80年代磁流子技術(shù)先后在我國(guó)大慶油田、遼河油田展開應(yīng)用，在清防蠟、降粘等方面收到了明顯效果，獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。

本文應(yīng)用的磁流子防蠟工藝是原油磁處理的一種，在引入磁流子防蠟作用機(jī)理的基礎(chǔ)上，結(jié)合A井原油性質(zhì)及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，分析出原油磁處理技術(shù)在油田應(yīng)用的效果。

1 磁流子防蠟作用機(jī)理

磁流子防蠟工藝是將交流電變換成可控的直流電，變換后的直流電通過電磁變換將電能變換為不斷變化的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)沿油管管壁方向作用于采出液，采出液經(jīng)磁場(chǎng)磁化，在磁感應(yīng)力的作用下，石蠟分子重新排列，產(chǎn)生渦流磁場(chǎng)，克服和消弱分子相互聚集的凝聚力、結(jié)晶時(shí)的分子間力和表面張力，失去了脫離溶液附著到油管內(nèi)壁上的能力，使雜亂的分子團(tuán)在油管長(zhǎng)度方向上形成穩(wěn)定分子鏈，從而使石蠟分子懸浮在采出液之中，抑制了蠟晶的聚結(jié)，減少管壁上結(jié)晶的機(jī)會(huì)；水中的帶電粒子由于受到洛倫磁力的作用，促使鐵和鐵的氧化物轉(zhuǎn)化成Fe3O4，并緊密地覆蓋在鐵的表面，形成阻隔層，對(duì)管道形成陰極性保護(hù)，有效地防止管道腐蝕。也極大降低了在油管壁、抽油桿在采出液中形成片狀石蠟的網(wǎng)狀絡(luò)合物的可能性，同時(shí)降低了采出液阻力，改善了采出液流動(dòng)性，從而延長(zhǎng)洗井周期，達(dá)到清、防蠟的效果。

2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

(1)A井基本概況 A井所在區(qū)塊原油粘度71.45×10-3mpa·s、密度為0.8564～0.8968g/cm3，含蠟13.7%，含膠質(zhì)20.94%，凝固點(diǎn)22.96℃?？傮w看來該區(qū)塊原油為低密度稠油，含蠟、瀝青、膠質(zhì)。

A井2013年6月投產(chǎn)，A井泵掛深度為620m，采用38mm管式抽油泵，19mm單級(jí)抽油桿，73mm平式油管的生產(chǎn)管柱進(jìn)行機(jī)抽舉升。生產(chǎn)制度為沖程1.5m，沖次4.73次/分。在裝入防蠟裝置之前，日產(chǎn)液3.81m3/d，日產(chǎn)油3.12m3/d，含水率18.0%。

實(shí)施前A井上行電流在10.8A-12.3A之間波動(dòng)，平均上行電流為11.5A，下行電流在12.2A-17A之間波動(dòng)，平均下行電流為14.6A。最大載荷19.24kN，最小載荷6.12kN。洗井周期30天，配合定期(每7天)滴加清防蠟劑20Kg。

從以上生產(chǎn)動(dòng)態(tài)來看，A井洗井周期短、加藥量大，每月因清蠟而形成的費(fèi)用高，同時(shí)，影響油井正常生產(chǎn)。

(2)現(xiàn)場(chǎng)安裝 2014年4月23日在A井應(yīng)用磁流子清防蠟工藝進(jìn)行試驗(yàn)。

井口連接簡(jiǎn)單，裝置進(jìn)出口分別與單井井口生產(chǎn)閘門出口以及回壓閥門出口相連，原有流程不變

接電方式為三相四線制，裝置電源接入點(diǎn)為抽油機(jī)配電箱，由電工接線。之后由安裝人員進(jìn)行設(shè)備調(diào)試，之后就可以連續(xù)穩(wěn)定工作，后期基本無需維護(hù)。

(3)應(yīng)用效果 試驗(yàn)后，A井在原生產(chǎn)管柱未做任何變動(dòng)的條件下，生產(chǎn)參數(shù)為：沖程1.49m，沖次4.73次/分，日產(chǎn)液2.73m3/d，日產(chǎn)油2.27m3/d，含水率為17.4%，上行電流在10.8A-11.6A之間波動(dòng)，上行電流平均為11.2A，下行電流在11.3A-12.6A之間波動(dòng)，平均下行電流為11.9A，最大載荷18.12kN，最小載荷7.93kN。清防蠟劑滴加量降低為每21天20kg、洗井周期延長(zhǎng)到60天。

從A井使用前后動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)來看，該井使用磁流子清防蠟器前后，產(chǎn)液量、產(chǎn)油量、沖程、沖次等參數(shù)均未大變化，但清蠟周期延長(zhǎng)2倍，滴加清蠟劑藥量降低1/3，上下行電流均有不同程度的降低，地面示功圖載荷也相應(yīng)的有不同程度的降低。

從經(jīng)濟(jì)上來看，該井每月節(jié)約清蠟劑0.05噸，費(fèi)用約600元，按照每次熱洗清蠟費(fèi)用3000元計(jì)算，單井每月節(jié)約費(fèi)用合計(jì)1500元/月，兩項(xiàng)合計(jì)，單井年節(jié)約費(fèi)用2.5萬元。從人員使用情況來看，降低了加藥及熱洗井頻次，相應(yīng)的減少了油田人員數(shù)量。

3 認(rèn)識(shí)

一是經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用認(rèn)為，磁流子清防蠟工藝對(duì)于淺井具有較好的防蠟效果，經(jīng)濟(jì)效益明顯，該井的成功應(yīng)用為各油田清防蠟工藝提供了一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、高效的工藝措施。

二是該工藝在區(qū)塊應(yīng)用前，應(yīng)進(jìn)行模擬單井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)防蠟實(shí)驗(yàn)，有助于提高該工藝實(shí)施成功率。

[1]韓善鵬,張勁軍,等.原油磁處理降粘研究[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2008,27(3).

李臣(1982– )，男，山東鄆城人，2010年畢業(yè)于東北石油大學(xué)，碩士，現(xiàn)從事油井舉升工藝優(yōu)化及節(jié)能降耗工作。