结蜡是油田四害之一, 常用的清防蜡措施为洗井、加药, 这些措施费用大、管理不便、影响了油井生产时率。
磁流子就是使原油这种抗磁性流体通过磁场的作用, 达到降粘或防蜡等目的。上世纪60年代初, 苏联就开展了磁流子在油田的应用研究, 发现交流电磁场能够使原油粘度减小的规律[1]。上世纪80年代磁流子技术先后在我国大庆油田、辽河油田展开应用, 在清防蜡、降粘等方面收到了明显效果, 获得一定的经济效益。
本文应用的磁流子防蜡工艺是原油磁处理的一种, 在引入磁流子防蜡作用机理的基础上, 结合A井原油性质及生产动态数据, 分析出原油磁处理技术在油田应用的效果。
磁流子防蜡工艺是将交流电变换成可控的直流电, 变换后的直流电通过电磁变换将电能变换为不断变化的磁场, 磁场沿油管管壁方向作用于采出液, 采出液经磁场磁化, 在磁感应力的作用下, 石蜡分子重新排列, 产生涡流磁场, 克服和消弱分子相互聚集的凝聚力、结晶时的分子间力和表面张力, 失去了脱离溶液附着到油管内壁上的能力, 使杂乱的分子团在油管长度方向上形成稳定分子链, 从而使石蜡分子悬浮在采出液之中, 抑制了蜡晶的聚结, 减少管壁上结晶的机会;水中的带电粒子由于受到洛伦磁力的作用, 促使铁和铁的氧化物转化成Fe3O4, 并紧密地覆盖在铁的表面, 形成阻隔层, 对管道形成阴极性保护, 有效地防止管道腐蚀。也极大降低了在油管壁、抽油杆在采出液中形成片状石蜡的网状络合物的可能性, 同时降低了采出液阻力, 改善了采出液流动性, 从而延长洗井周期, 达到清、防蜡的效果。
A井所在区块原油粘度71.45×10-3mpa·s、密度为0.8564~0.8968g/cm3, 含蜡13.7%, 含胶质20.94%, 凝固点22.96℃。总体看来该区块原油为低密度稠油, 含蜡、沥青、胶质。
A井2013年6月投产, A井泵挂深度为620m, 采用38mm管式抽油泵, 19mm单级抽油杆, 73mm平式油管的生产管柱进行机抽举升。生产制度为冲程1.5m, 冲次4.73次/分。在装入防蜡装置之前, 日产液3.81m3/d, 日产油3.12m3/d, 含水率18.0%。
实施前A井上行电流在10.8A-12.3A之间波动, 平均上行电流为11.5A, 下行电流在12.2A-17A之间波动, 平均下行电流为14.6A。最大载荷19.24k N, 最小载荷6.12k N。洗井周期30天, 配合定期 (每7天) 滴加清防蜡剂20Kg。
从以上生产动态来看, A井洗井周期短、加药量大, 每月因清蜡而形成的费用高, 同时, 影响油井正常生产。
2014年4月23日在A井应用磁流子清防蜡工艺进行试验。
井口连接简单, 装置进出口分别与单井井口生产闸门出口以及回压阀门出口相连, 原有流程不变
接电方式为三相四线制, 装置电源接入点为抽油机配电箱, 由电工接线。之后由安装人员进行设备调试, 之后就可以连续稳定工作, 后期基本无需维护。
试验后, A井在原生产管柱未做任何变动的条件下, 生产参数为:冲程1.49m, 冲次4.73次/分, 日产液2.73m3/d, 日产油2.27m3/d, 含水率为17.4%, 上行电流在10.8A-11.6A之间波动, 上行电流平均为11.2A, 下行电流在11.3A-12.6A之间波动, 平均下行电流为11.9A, 最大载荷18.12k N, 最小载荷7.93k N。清防蜡剂滴加量降低为每21天20kg、洗井周期延长到60天。
从A井使用前后动态数据来看, 该井使用磁流子清防蜡器前后, 产液量、产油量、冲程、冲次等参数均未大变化, 但清蜡周期延长2倍, 滴加清蜡剂药量降低1/3, 上下行电流均有不同程度的降低, 地面示功图载荷也相应的有不同程度的降低。
从经济上来看, 该井每月节约清蜡剂0.05吨, 费用约600元, 按照每次热洗清蜡费用3000元计算, 单井每月节约费用合计1500元/月, 两项合计, 单井年节约费用2.5万元。从人员使用情况来看, 降低了加药及热洗井频次, 相应的减少了油田人员数量。
一是经过现场应用认为, 磁流子清防蜡工艺对于浅井具有较好的防蜡效果, 经济效益明显, 该井的成功应用为各油田清防蜡工艺提供了一种简便、经济、高效的工艺措施。
二是该工艺在区块应用前, 应进行模拟单井生产动态防蜡实验, 有助于提高该工艺实施成功率。
摘要：结蜡是油井日常生产中四害之一, 清蜡的方法一般采用滴加清防蜡剂, 配套热洗井, 这些清蜡措施费用高、清蜡效果差。本文在研究区选用磁流子防蜡技术, 该工艺利用电磁场的作用, 降低蜡晶分子聚集成核的几率、对油管管壁形成保护膜, 降低结蜡的形成。现场试验后, 试验井的洗井周期、加药周期、载荷、电流等方面均大幅相好发展, 反应出该工艺具有较好的清防蜡效果。该工艺简化了现场油井管理的难度, 实现了油田的降本增效。
关键词：结蜡原油,磁流子,清防蜡,洗井周期
[1] 韩善鹏, 张劲军, 等.原油磁处理降粘研究[J].油气储运, 2008, 27 (3) .
