高效防蜡防垢增油装置在青海尕斯油田的应用

陆杏英

（青海油田 采油一厂，青海 茫崖 816400）

高效防蜡防垢增油装置在青海尕斯油田的应用

陆杏英

（青海油田 采油一厂，青海 茫崖 816400）

针对油田开发过程中的油井结蜡影响正常生产的问题，选用了一种适合于高含蜡井的高效防蜡防垢增油装置。该装置采用特殊制造工艺和新材料，是集涡流、射流、声波振荡和强磁技术为一体的新型高新科技产品，通过综合这几种物理作用达到防蜡防垢降黏増油的效果。现场应用结果表明，该高效防蜡防垢增油装置不但可以减少油井的作业次数，延长检泵周期，节约开采成本，而且还可以大幅度提高油井的泵效。

高效防蜡防垢增油装置；工艺；油井泵效

油田开发过程中的油井结蜡，严重影响了正常生产，油管壁结蜡会增大回压，降低油井产量［1－2］；油管和抽油杆间的结蜡会增大抽油机载荷，甚至造成抽油泵蜡卡；结蜡是引起油井泵漏、泵卡、抽油杆断脱的主要因素之一，也是一直困扰原油生产而无法从根本上解决的问题。随着油田进入开采中后期，综合含水不断上升，检泵周期逐渐缩短，相应的开采成本也不断增加［3－4］。结蜡已经成为影响油井延长检泵周期的最大障碍之一，选用高效防蜡防垢增油装置成为必然。

1 高效防蜡防垢增油装置

1.1 关键技术

高效防蜡防垢增油装置主要用于稀油井的防蜡防垢。该装置采用特殊制造工艺和新材料，是集涡流、射流、声波振荡和强磁技术为一体的新型防蜡防垢、提高泵效、提高单井产量的高新科技产品。完全采用物理方法防蜡防垢，无需动力、无污染、节能、增效、节省费用、安全、环保。通过对强磁、声波、涡流三项技术的集成，对井中含水原油进行泵前、泵后处理，其独特的结构设计能够使产液的流速、流态、温度、压力、黏度、气液相溶解度、固液相混合度、晶体吸附生长环境、烃类组分的微观结构等，产生一系列的物理变化，使产液高度熔融，从而大大减少结蜡量，延长洗井周期，起到防蜡防垢降黏增油的显著效果，是一种很好的清防蜡防垢技术。

1.2 技术优势

QCMST系列防蜡防垢增油装置同原单一的声波或者磁防蜡技术相比［5－6］，增加了以下几个方面的技术应用：

（1）油层液体进入深井泵前，首先通过“涡流增压器”，涡流技术是我油田独创使用的，该部件设计为大导程螺旋型通道，将原油从渗出时的类似层流状态经过涡流增速处理后成为涡流紊流状态，使油水充分分散，起到解聚﹑降黏﹑溶气﹑乳化的作用，网状结构的石蜡分子得以分散在混合液中，初步抑制其结晶。

（2）油层液体随后经过“声波发生器”，利用超声液哨的原理，混合液体通过两级收缩截面，再经过喷嘴产生爆破扩张，激发振动系统产生声波振动，起到了搅拌、分散乳化、解聚、降黏的作用。声波技术是我厂在原有技术的基础上，通过对声波激发系统及振腔的优化设计，最大限度地解决了声波振动系统的反射干涉使能量降低的问题，也解决了弹片使用寿命短的问题。通过室内实验，总结出了该装置在不同排量下的频率、振幅、波长的变化范围，以及声波处理后其黏度及压差的变化情况。

（3）混合液体最后通过“高能强磁器”装置，流入抽油泵体，利用磁防蜡技术，对抽油设备起防蜡、防垢、降黏的作用。

（4）因强磁处理具有时间效应，实验室测试磁效应的半衰期为40 h左右，为增强磁防蜡效果，充分利用磁防蜡技术，在管柱结蜡点以下100 m处向上等距离安装2支抽油杆磁防蜡器。

（5）选择了高强度的磁性材质。在强磁技术方面，与以往的技术相比，解决了磁技术的两个关键问题：磁路设计的科学合理性和在高温下磁性能的稳定性及可逆性。本技术的磁力线在空间上呈刺锤状分布，120℃高温时的退磁率不超过5%。

（6）经过强磁防蜡器处理过的液体，磁效应在距井口1 000 m左右距离内的管线中仍能很好地起到防蜡防垢的作用。

装置将以上3种技术有机地结合在一起，相互耦合，协同发生作用。在原油通过时，产生一系列的物理变化，使产液高度熔融并乳化，减少结蜡量，延长洗井周期，起到防蜡防垢降黏增油的显著效果。

1.3 装置性能及其适用条件

（1）装置的主要技术指标。雷诺准数小于0.5，振动频率400～1 500 Hz，磁场强度12 000 Gs，磁极不少于154对，抗拉强度大于500 k N，使用温度小于120℃，除蜡率90%，除垢率80%。

（2）装置的规格及其力学性能。本装置包括两支抽油杆强磁防蜡器和泵下主体，如图1所示。

连接Φ19 mm抽油杆强磁防蜡器

（3）装置主体连接。装置主体连接示意图见图2。

图2 强磁防蜡器主体连接图

2 现场效果分析

2.1 下入装置前后功图载荷的对比

高效防蜡防垢增油装置在尕斯油田跃7－8井上进行了应用。下入前检泵作业日期2008－01－21—2008－01－23，作业原因为双凡尔漏失，热洗无效。提出原井管柱描述检泵原因为油管，油杆结蜡严重，上下阻力增大，导致1 250～1 450 m偏磨严重，磨下的铁屑和泵筒里面的蜡使凡尔严重失灵。2009－09－03－2009－09－05因双凡尔漏失再次作业，期间下入高效防蜡防垢增油装置。两次作业开井50 d后载荷对比有明显的变化，见表1。2008－01－30与2008－03－02功图载荷对比，最大载荷增大9 k N，最小载荷减小3.5 k N。在冲程和冲次相同的情况下，说明下入装置之前油井结蜡严重，致使最大载荷变大，最小载荷变小。2009－09－07与2009－10－27对比，最大载荷相差－0.3 k N，最小载荷相差－2.35 k N，误差比较小，证明该井结蜡少、结垢少。从上面的功图载荷对比情况看，除去气候因素，第二次作业下入高效防蜡防垢增油装置起到了很明显的效果。

表1 功图载荷对比

2.2 下入装置前后产量的对比

通过对下装置前后产液量、含水、动液面，以及泵效的对比，也能反映出使用该装置的效果。该井在下入装置前后动液面变化不大，维持在700 m左右。供液情况较好，对比下入高效防蜡防垢增油装置后产量提高了1.7倍，泵效提高11.64%，跃7－8下入装置前后的产量差别很大，有两个主要原因：一是作业后泵径调整，理论排量增大；二是下入装置后，减少结蜡，泵效提高，且这期间无洗井，减少了成本费用。跃7－8井下入装置前后两个月平均生产情况见表2。

表2 跃7－8井生产情况对比

3 结束语

在油田开发后期，由于结蜡、结垢导致凡尔失灵，泵漏失、偏磨、杆断、井卡等增加了采油成本，影响了油田的开发。通过高效防蜡防垢增油装置在跃7－8井的现场试用，从生产50 d前后功图载荷分析，最大载荷与最小载荷相差减少，说明结蜡结垢减少，产量和泵效得到提高，同时减少热洗周期，取得了预期的效果。高效防蜡防垢增油装置在井下仍未起出，目前继续有效，值得推广使用。

［1］ 王备战，邹远北，周隆斌，等.油田开发后期油井清蜡防蜡方法［J］.油气地质与采收率，2003，10（3）：71－73.

［2］ 聂翠平，张家明，李文彬.油井清防蜡技术及其应用分析［J］.内蒙古石油化工，2008（18）：67－68.

［3］ 王备战，邹远北，周隆斌，等.油田清防蜡技术发展现状［J］.石油化工腐蚀与防护，2009，26（1）：1－3.

［4］ 王伟华，徐艳丽，龙永福.油田清防蜡技术研究与效果评价［J］.石油化工应用，2010（7）：87－90.

［5］ 宫俊峰.声波防蜡技术的应用现状［J］.油气地质与采收率.2004，11（1）：68－69.

［6］ 韩清华，王庆，李忠汝.磁防蜡参数优化研究与应用［J］.石油机械，2004，32（7）：5－7.

TE935 < class="emphasis_bold">［文献标识码］A［文章编号］

1673－5935（2011）03－0026－03

2011－03－16

陆杏英（1966—），女，江苏苏州人，青海油田采油一厂工程师，主要从事机械采油工艺研究。

［责任编辑］ 辛艳萍