李培祥（大慶油田有限責任公司第二采油廠）

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電磁防蠟技術在低溫集輸及工藝簡化中的應用

李培祥（大慶油田有限責任公司第二采油廠）

低溫集輸或單管集油簡化工藝大面積推廣后，部分井的集油管線結(jié)蠟速度較正常摻水時期會有所加快，回油壓力隨之加速上升，管線沖洗或清蠟周期相應縮短，節(jié)約下來的部分能源又不得不消耗在洗井及沖洗管線等清蠟工作上。電磁防蠟技術應用獨特的電磁場共振原理，主要解決原油所含石蠟析出、結(jié)晶問題，有較好的清防蠟作用。在A井上應用電磁防蠟技術，夏季停摻期間共運行5個月，較好地控制了管線結(jié)蠟速度，解決了在低溫集輸或單管集油簡化工藝推廣后的結(jié)蠟問題，對降低油田地面工程中的能源消耗或工程建設投資具有積極意義。

電磁防蠟技術沖洗周期能源消耗

近幾年，在油田地面工程中大力開展低溫集輸工作和大面積推廣單管集油簡化工藝，然而在推進這兩項工作中也遇到了一些不可回避的生產(chǎn)矛盾。例如，部分單井集油管線在實施單管不加熱集油［1］運行后，管線結(jié)蠟速度較正常摻水時期有所加快，回油壓力隨之加速上升，造成其沖洗或結(jié)蠟周期相應縮短，節(jié)約下來的部分能源又不得不消耗在洗井及沖洗管線等清蠟工作上。對此，經(jīng)過大量的調(diào)查研究后，發(fā)現(xiàn)電磁防蠟技術有很好的清防蠟效果。2010年4月28日，將采用該項技術的變頻清防蠟儀安裝在A井上，進行全程跟蹤分析，觀察其實際運行效果，發(fā)現(xiàn)其作用明顯，是解決單管集油工藝中管線結(jié)蠟問題的有效手段之一。

1　技術原理

電磁防蠟技術應用獨特的電磁場共振原理，主要解決原油所含石蠟析出、結(jié)晶問題。采用該項技術的變頻清防蠟儀工作時，可在集油管線上和內(nèi)部產(chǎn)生一個頻率連續(xù)變化的電磁場，引起電磁場的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生一個切割磁力線的作用，使作用于集油管線上的電磁場可以在管線內(nèi)部形成一層保護膜，阻止蠟晶在管道內(nèi)壁生成。同時，作用在管道內(nèi)部的電磁場克服和削弱了石蠟分子間的引力和附著力，破壞了分子間的相互締合，使原油中的蠟分子或分子團的聚合性減弱，分子間的結(jié)合發(fā)生松弛，由大分子團變成小分子團；因而分子的運動速度加快，活化性提高，使石蠟很容易以分子狀態(tài)溶解在原油中，不易結(jié)晶析出附著到管壁上。

2　現(xiàn)場應用

進入4月中下旬后，隨著氣溫逐漸回升，某采油廠開始進行大面積推廣夏季全站停摻（停止摻水）運行模式。隨著時間的延續(xù)，管線結(jié)蠟速度較正常摻水時期有所加快，部分油井在3～5天內(nèi)陸續(xù)出現(xiàn)回油壓力持續(xù)上升，且居高不下，有些油井回油壓力高到影響正常生產(chǎn)；進行單井熱洗并沖洗管線后，生產(chǎn)參數(shù)恢復到原來的正常水平，但在隨后的運行中，單井的熱洗及管線沖洗周期大大縮短。分析認為，由于回油溫度降低后，管線結(jié)蠟速度加快，引起回油壓力升高，輸送難度加大，A油井就屬于此種情況。該井隸屬某轉(zhuǎn)油站5#計量間，該井產(chǎn)液量為120 t/d，含水97%，集油管線規(guī)格為?60 mm×4 mm，長度300 m。

該井停摻前單井回油壓力為0.43 MPa。4月19日開始執(zhí)行停摻，停摻后回油溫度下降3℃，電流由73 A上升到81 A，其他參數(shù)基本穩(wěn)定。4月22日回油壓力和工作電流分別上升至0.90 MPa和84 A，而后回壓依然繼續(xù)上升至0.96 MPa左右，電流也在84 A處波動。過高的回油壓力及工作電流，不僅增加生產(chǎn)能耗，而且也會降低采油系統(tǒng)效率。各項統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表1和圖1。

由圖1可知，停摻3天后變化較明顯，升幅較大。該井停摻后管線結(jié)蠟造成回油壓力和工作電流的持續(xù)走高，給正常的安全平穩(wěn)運行帶來了較大隱患。為此，在4月末對該井進行熱洗清蠟并在沖洗單井管線后，在該井井口安裝了變頻清防蠟儀（圖2）。

表1　A井數(shù)據(jù)采集

圖1　A井回油壓力變化曲線

圖2　井口安裝變頻清防蠟儀

5月2日開始正常運行，回油壓力恢復到0.48 MPa，電流逐漸回落到75 A左右。該井5月份運行數(shù)據(jù)曲線見圖3和圖4。

圖3　A井5月份回油壓力變化曲線

6月1日至6月2日回油壓力升幅較大，最高達1.2 MPa。經(jīng)過分析認為，結(jié)蠟堆積致使采出液輸送困難，是引起回壓升高的主要原因。于是，6月3日上午10點進行熱洗清蠟并沖洗管線后，回油壓力回落到0.35 MPa，其他參數(shù)也恢復正常運行水平，進一步驗證了分析的準確性。而后直至7月末，在近2個月的時間里，生產(chǎn)運行參數(shù)相對較平穩(wěn)，回油壓力與電流變化規(guī)律同5月份的工況基本相同，回油壓力呈緩慢上升趨勢，電流在70～80 A之間波動，8月初熱洗并沖洗一次管線后，至9月30日恢復摻水。

圖4　A井5月份工作電流變化曲線

從4月19日至9月30日，在A井停摻進行單管集油運行時，上一年該井熱洗及管線沖洗清蠟周期僅有1周，本年設備應用后延長至2個月，在此期間工作電流等其他生產(chǎn)參數(shù)運行相對平穩(wěn)。應用變頻清防蠟儀后，與上一年同期相比，減少熱洗次數(shù)21次，節(jié)約電費、燃氣費、人工費共計0.7萬元，投資回收期5.5年。

3　結(jié)論

電磁防蠟技術能夠解決部分油井在執(zhí)行單管集油運行后的結(jié)蠟問題，大大延長了單井熱洗及管線沖洗周期，降低了生產(chǎn)運行成本。特別是針對今后集油管線結(jié)蠟問題提供了又一可選方法，對減少生產(chǎn)運行成本具有積極意義。

［1］馮叔初，郭揆常，王學敏.油氣集輸與礦廠加工［M］.東營：中國石油大學出版社，2006：8-15.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.10.010

2015-02-02）

李培祥，工程師，2005年畢業(yè)于大慶石油學院（油氣儲運專業(yè)），從事油田技術管理工作，E-mail：lipeixiang@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶油田有限責任公司第二采油廠技術發(fā)展部，163414。