油井防蜡阻垢降黏一体化的节能实践

2015-08-07付亚荣李小永姜一超路国英韩晓晶罗金洋仲维佳

石油石化节能 2015年1期

付亚荣李小永姜一超路国英韩晓晶罗金洋仲维佳

（1.华北油田第五采油厂；2.华北油田供水供电服务中心；3.华北油田科技信息处）

油井清蜡、阻垢、降黏是油田生产过程中的一个普遍性难题。油井结蜡后便会产生油管蜡堵、减小过流面积影响产量、负荷增大电流上升等现象，严重影响油井正常生产。要有效地抑制油井的腐蚀与结垢，较好的方法是定期向油井加入缓蚀阻垢剂。同时，部分油井含蜡量较高、油稠，正常生产需要加入清蜡降黏剂进行维护，但是，这两种类型药剂的配伍性差，不利于两类药剂作用的发挥。

我们进行了油井清蜡降黏与防腐阻垢联作技术的研究，并在现场取得了很好的应用效果，但是药剂成本制约着应用规模[1]；微生物清蜡降黏阻垢技术采用运移、代谢和繁殖的活体微生物分解原油中的石蜡组分，并将其转化为表面活性剂等代谢产物，降低原油黏度，改善流动性，达到清防蜡的目的，但微生物最适宜的生长温度为65 ℃左右[2]；曹瑾提出的油井自动清蜡工艺利用机械原理中的爬行理论，清除抽油杆上的积蜡，但受井斜的限制[3]。在油井加装一个能产生变化电磁场的油井防蜡阻垢装置[4]，借助油管、抽油杆以及采出液中的导磁介质，沿油管方向，在油管内部形成一个可以覆盖任何流体成份的磁场，利用变频技术控制产生的磁场强度按某一规律进行周期性变化。其变化的频率覆盖蜡质、垢质的自然频率，达到降黏、防蜡、防垢的效果，现场40 余口油井的应用，取得了较好的经济效益。

1 防蜡阻垢降黏工艺

在油井井口安装一个防蜡降黏阻垢装置（图1），当原油在磁场中流过时，可视为感应导体在强磁场中的运动，产生涡流电场，克服和削弱了相互聚集的凝聚力、结晶时的分子间力和表面张力，抑制蜡晶、垢类分子的聚结使原油黏度下降，流动性增大；在磁场和电场的共同作用下，分子的活跃性增加，大的分子团被分散成多个小分子团或单个分子状态，呈极性有序排列，悬浮在流体中，减少在管壁上结晶的机会；在磁场状态下，水中的带电粒子由于受到洛能磁力的作用，促使铁和铁的氧化物转化成三氧化四铁，并紧密地覆盖在铁的表面，形成阻隔层，起到防止腐蚀的作用，负电性的管道形成阴极保护，有效地防止管道腐蚀。

图1 防蜡降黏阻垢装置

2 现场应用

防蜡降黏阻垢装置在40 余口油井的现场应用，起到了降低回压、防蜡、阻垢的作用，抽油机悬点负荷平均下降了18.34%，年节约化学药剂32.5 t，年减少热洗69井次，年平均节电量10 655 kWh。

1）降低油井回压。40 余口油井应用后，平均回压降低0.35 MPa。典型井例：晋45-XX 井，原油物性：20 ℃密度0.912 4 g/cm3，50 ℃黏度193.7 mPa·s，凝固点41 ℃，含蜡量29.1%；1.5 km 单管集输，产液15 m3/d，含水89.8%，应用防蜡降黏阻垢装置前，加清蜡降黏剂后，1～7 天井口回压从0.7 MPa 逐渐上升至1.87 MPa；冬季运行时，必须每天加清蜡降黏剂降低井口回压才能满足油井正常生产。在井口安装了防蜡降黏阻垢装置后，完全停止加药，井口回压保持在0.6～0.7 MPa。

2）降低抽油机悬点负荷。40 余口油井应用后，抽油机悬点负荷平均下降了18.34%。典型井例：晋93-XX 井，原油物性：20 ℃密度0.898 8 g/cm3，50 ℃黏度36.1 mPa·s，凝固点37 ℃，含蜡量22.7%；0.8 km 单管集输，产液10 m3/d，含水64%。应用防蜡降黏阻垢装置前，每10 天加清蜡降黏剂100 kg，60 天热洗1 次，否则抽油机出现下行不同步的现象。加装防蜡降黏阻垢装置后，油井取消了油井日常维护措施。

3）防蜡作用。自安装防蜡降黏阻垢装置后，40 余口井只有新晋55 井因作业管漏1 次，从作业现场看，结蜡情况同比明显减少。