电磁和加热技术用于聚驱井集油管道降回压

2014-03-23陈阵

油气田地面工程 2014年6期

关键词：聚驱淤积电磁

陈阵

大庆油田采油二厂

电磁和加热技术用于聚驱井集油管道降回压

陈阵

大庆油田采油二厂

聚驱采出液在管道中形成淤积，流动阻力增大，回压升高，都是由原油组分变化和集输条件决定的。聚驱采出液在电磁加热及超声波的作用下，黏度明显降低，淤积现象减少，管道压力大幅度降低。聚合物在高频磁力线作用下发生特性改变，其杂乱的絮团状纤维产生沿磁力线方向顺延的趋势，而经过加热抑制蜡和沥青的析出黏度降低，减小了流动原油顺延阻力。超声波的震动使聚合物与原油分离加速了顺延过程，从而减少管道内淤积物的聚集，流动阻力降低，回压下降，油井产能恢复正常。

电磁；加热；聚驱管道；降回压；实验

1 聚驱井集油管道的回压

近年来，聚驱油井回压呈逐步升高的趋势，部分井回压超过1.5MPa，严重的甚至超过了2.0MPa，造成油井产量下降，冬季掺不进去水，导致管线冻堵。为解决这一生产难题，对堵塞管线进行解剖，发现主要是淤积物造成堵管线。

经测定，淤积物的成分中蜡和胶质沥青质含量占67%。从井口采出液及淤积物析蜡温度特征值可以看出，淤积物的析蜡点很高，熔化时间长，仅靠热水冲洗管道难以达到去除效果。试验用采出液含水90.7%，含聚浓度296.2mg/L。温度下降，淤积速度加快，当温度低于35℃时，淤积程度加剧。含聚浓度升高，淤积厚度增加，采出液黏度增大，引起淤积物剪切弥散作用增强，聚合物包裹、吸附淤积物，形成结晶核心，更易于在管壁上吸附沉积。

综上所述，聚驱采出液在管道中形成淤积，流动阻力增大，回压升高，都是由原油组分变化和集输条件决定的，解决高回压问题，必须从技术上改变聚驱采出液的流动特性和集输条件。

2 电磁、加热及超声波降回压实验

聚驱输油管道堵塞，影响油井产量；而频繁的热洗管道，增加了采油成本。为此，在输油管道上安装集电磁、加热、超声波为一体的设备，以解决管道堵塞问题。

2.1 测定流动阻力

将聚驱采出液样品原态注入普通管道，样品含水90.1%，含聚495mg/L。在室温20℃环境下，将样品静置12 h后注满模拟管道，加压使其在管道内流动，流动速度为0.5 m/s，经测定管道压力为0.048MPa。

2.2 单项动态实验

（1）样品在交变磁场中。当磁场频率变化时，样品中的原油无变化，聚合物纤维沿管道方向延顺，且随着磁场频率提高，延顺的效果明显。当磁场频率超过22 000 Hz时，延顺效果降低。管道与磁力线方向夹角12.5°时效果最明显，样品在管道中的流动阻力明显降低，管道压力为0.022MPa。

（2）样品在红外加热器中。当加热温度变化时，样品中的原油变化明显，且温度越高黏度越低。当加热温度达到60℃以上时，其黏度变化减缓，聚合物纤维无明显变化。管道中流动阻力降低，管道压力为0.039MPa。

（3）样品在超声波场中。当超声波场频率变化时，样品中的原油黏度无明显变化，但原油与聚合物的结合力明显降低，有相互分离的趋势。超声波频率25 000 Hz时，其结合力降低速度最快，聚合物纤维无明显变化。管道中流动阻力减小，管道压力为0.035MPa。

2.3 综合实验

样品在高频交变磁场、红外加热、超声波共同作用下的综合实验。

磁场频率23 500Hz，磁场强度10 kW，加热功率8 kW，加热温度40℃，样品在管道内流动速度为0.8m/s。

（1）直接观察。样品黏度明显降低，等质量平面堆积高度实验前为40mm，综合实验后降为12mm。

（2）显微镜下观察。实验前，样品中聚合物纤维呈絮团状无规律混杂在油液中。综合实验后，聚合物纤维排列整齐，排列方向一致性达85%。管道压力降至0.018MPa。通过实验，聚驱采出液在电磁加热及超声波的作用下，黏度明显降低，淤积现象明显减少，管道压力大幅度降低。

3 现场应用

2013年4月19日，在南8—40—P31井安装1台电磁加热装置。该井在安装加热装置之前，只能用热洗车冲洗干线保证其正常生产，3～5 d冲洗1次。冲洗干线后回压最低能达到0.8MPa，68 h后上升到1.5MPa，95 h后上升至2.1MPa，在2.5MPa条件下管线已近堵死，抽油机井不能正常生产。安装加热装置后回压逐渐下降，由2.1 MPa下降到0.65MPa，之后保持稳定。日产液呈稳定上升趋势，由80.2 t上升至88.7，日产油由2.2 t上升至18 t。含水值由96.7%下降至81.3%。回压始终控制在0.7MPa以下，具体结果见表1。