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        磁流子清防蠟工藝在油井中的應(yīng)用

        2017-03-04 09:26:25李臣
        化工管理 2017年10期
        關(guān)鍵詞:工藝

        李臣

        (中石化東北油氣分公司石油工程技術(shù)研究院, 吉林 長春 130062)

        磁流子清防蠟工藝在油井中的應(yīng)用

        李臣

        (中石化東北油氣分公司石油工程技術(shù)研究院, 吉林 長春 130062)

        結(jié)蠟是油井日常生產(chǎn)中四害之一,清蠟的方法一般采用滴加清防蠟劑,配套熱洗井,這些清蠟措施費用高、清蠟效果差。本文在研究區(qū)選用磁流子防蠟技術(shù),該工藝利用電磁場的作用,降低蠟晶分子聚集成核的幾率、對油管管壁形成保護膜,降低結(jié)蠟的形成?,F(xiàn)場試驗后,試驗井的洗井周期、加藥周期、載荷、電流等方面均大幅相好發(fā)展,反應(yīng)出該工藝具有較好的清防蠟效果。該工藝簡化了現(xiàn)場油井管理的難度,實現(xiàn)了油田的降本增效。

        結(jié)蠟原油;磁流子;清防蠟;洗井周期

        結(jié)蠟是油田四害之一,常用的清防蠟措施為洗井、加藥,這些措施費用大、管理不便、影響了油井生產(chǎn)時率。

        磁流子就是使原油這種抗磁性流體通過磁場的作用,達到降粘或防蠟等目的。上世紀60年代初,蘇聯(lián)就開展了磁流子在油田的應(yīng)用研究,發(fā)現(xiàn)交流電磁場能夠使原油粘度減小的規(guī)律[1]。上世紀80年代磁流子技術(shù)先后在我國大慶油田、遼河油田展開應(yīng)用,在清防蠟、降粘等方面收到了明顯效果,獲得一定的經(jīng)濟效益。

        本文應(yīng)用的磁流子防蠟工藝是原油磁處理的一種,在引入磁流子防蠟作用機理的基礎(chǔ)上,結(jié)合A井原油性質(zhì)及生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù),分析出原油磁處理技術(shù)在油田應(yīng)用的效果。

        1 磁流子防蠟作用機理

        磁流子防蠟工藝是將交流電變換成可控的直流電,變換后的直流電通過電磁變換將電能變換為不斷變化的磁場,磁場沿油管管壁方向作用于采出液,采出液經(jīng)磁場磁化,在磁感應(yīng)力的作用下,石蠟分子重新排列,產(chǎn)生渦流磁場,克服和消弱分子相互聚集的凝聚力、結(jié)晶時的分子間力和表面張力,失去了脫離溶液附著到油管內(nèi)壁上的能力,使雜亂的分子團在油管長度方向上形成穩(wěn)定分子鏈,從而使石蠟分子懸浮在采出液之中,抑制了蠟晶的聚結(jié),減少管壁上結(jié)晶的機會;水中的帶電粒子由于受到洛倫磁力的作用,促使鐵和鐵的氧化物轉(zhuǎn)化成Fe3O4,并緊密地覆蓋在鐵的表面,形成阻隔層,對管道形成陰極性保護,有效地防止管道腐蝕。也極大降低了在油管壁、抽油桿在采出液中形成片狀石蠟的網(wǎng)狀絡(luò)合物的可能性,同時降低了采出液阻力,改善了采出液流動性,從而延長洗井周期,達到清、防蠟的效果。

        2 現(xiàn)場試驗

        (1)A井基本概況 A井所在區(qū)塊原油粘度71.45×10-3mpa·s、密度為0.8564~0.8968g/cm3,含蠟13.7%,含膠質(zhì)20.94%,凝固點22.96℃。總體看來該區(qū)塊原油為低密度稠油,含蠟、瀝青、膠質(zhì)。

        A井2013年6月投產(chǎn),A井泵掛深度為620m,采用38mm管式抽油泵,19mm單級抽油桿,73mm平式油管的生產(chǎn)管柱進行機抽舉升。生產(chǎn)制度為沖程1.5m,沖次4.73次/分。在裝入防蠟裝置之前,日產(chǎn)液3.81m3/d,日產(chǎn)油3.12m3/d,含水率18.0%。

        實施前A井上行電流在10.8A-12.3A之間波動,平均上行電流為11.5A,下行電流在12.2A-17A之間波動,平均下行電流為14.6A。最大載荷19.24kN,最小載荷6.12kN。洗井周期30天,配合定期(每7天)滴加清防蠟劑20Kg。

        從以上生產(chǎn)動態(tài)來看,A井洗井周期短、加藥量大,每月因清蠟而形成的費用高,同時,影響油井正常生產(chǎn)。

        (2)現(xiàn)場安裝 2014年4月23日在A井應(yīng)用磁流子清防蠟工藝進行試驗。

        井口連接簡單,裝置進出口分別與單井井口生產(chǎn)閘門出口以及回壓閥門出口相連,原有流程不變

        接電方式為三相四線制,裝置電源接入點為抽油機配電箱,由電工接線。之后由安裝人員進行設(shè)備調(diào)試,之后就可以連續(xù)穩(wěn)定工作,后期基本無需維護。

        (3)應(yīng)用效果 試驗后,A井在原生產(chǎn)管柱未做任何變動的條件下,生產(chǎn)參數(shù)為:沖程1.49m,沖次4.73次/分,日產(chǎn)液2.73m3/d,日產(chǎn)油2.27m3/d,含水率為17.4%,上行電流在10.8A-11.6A之間波動,上行電流平均為11.2A,下行電流在11.3A-12.6A之間波動,平均下行電流為11.9A,最大載荷18.12kN,最小載荷7.93kN。清防蠟劑滴加量降低為每21天20kg、洗井周期延長到60天。

        從A井使用前后動態(tài)數(shù)據(jù)來看,該井使用磁流子清防蠟器前后,產(chǎn)液量、產(chǎn)油量、沖程、沖次等參數(shù)均未大變化,但清蠟周期延長2倍,滴加清蠟劑藥量降低1/3,上下行電流均有不同程度的降低,地面示功圖載荷也相應(yīng)的有不同程度的降低。

        從經(jīng)濟上來看,該井每月節(jié)約清蠟劑0.05噸,費用約600元,按照每次熱洗清蠟費用3000元計算,單井每月節(jié)約費用合計1500元/月,兩項合計,單井年節(jié)約費用2.5萬元。從人員使用情況來看,降低了加藥及熱洗井頻次,相應(yīng)的減少了油田人員數(shù)量。

        3 認識

        一是經(jīng)過現(xiàn)場應(yīng)用認為,磁流子清防蠟工藝對于淺井具有較好的防蠟效果,經(jīng)濟效益明顯,該井的成功應(yīng)用為各油田清防蠟工藝提供了一種簡便、經(jīng)濟、高效的工藝措施。

        二是該工藝在區(qū)塊應(yīng)用前,應(yīng)進行模擬單井生產(chǎn)動態(tài)防蠟實驗,有助于提高該工藝實施成功率。

        [1]韓善鵬,張勁軍,等.原油磁處理降粘研究[J].油氣儲運,2008,27(3).

        李臣(1982– ),男,山東鄆城人,2010年畢業(yè)于東北石油大學,碩士,現(xiàn)從事油井舉升工藝優(yōu)化及節(jié)能降耗工作。

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