油井變頻電磁防蠟技術在海南3斷塊的實驗應用

【摘要】海南3斷塊主要含油層系為東營組三段Ⅲ油層組，原始地層壓力22.76MPa，目前地層壓力13.5MPa。油品性質具有低密度、低黏度、高凝固點、高含蠟、高膠質瀝青質的特點。該塊自1998年大規模投入開發以來，由于井斜大，結蠟嚴重，給油井生產管理帶來諸多不便。目前海南3斷塊清防蠟采用化學清防蠟與油井熱洗相結合的方式，存在清蠟作業頻繁、費用昂貴、污染底層等問題，大大的增加了開采成本，影響油氣產量，因此，尋找新的清防蠟技術顯得尤為重要。

【關鍵詞】清防蠟；變頻防蠟降粘；磁場

【中圖分類號】TE3 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672—5158（2012）08—0197-01

1、前言

海南3斷塊地理上位于遼東灣中北部，遼寧省大洼縣西南21公里處，由陸灘和海灘組成。構造上位于遼河盆地中央低凸起南端，海南一月東披覆構造帶海南構造的北部，由海南構造中臺階的海南1塊與上臺階的海南3塊組成。該塊油品性質具有低密度、低粘度、高凝固點、高含蠟、高膠質+瀝青質的特點（原油凝固點19-26℃，含蠟5.69-7.65%，含膠質+瀝青質12.12—14.95%，油井極易結蠟），隨著多年的開發，油井地層壓力不斷下降，且由于井斜大、結蠟嚴重，給油井生產管理帶來諸多不便。

2、技術應用背景

在原油舉升過程中，由于溫度壓力的降低以及輕烴溢出，溶解在原油中的蠟會以晶體形式析出并吸附在油管臂、套管臂、抽油泵以及其他采油設備上，甚至在油層部位都會形成蠟的沉積。油井結蠟一方面減小了流體舉升的過流面積，導致抽油泵泵效下降，油井產液量降低；另一方面增加了流動阻力，使抽油機負荷加大，耗電量會隨結蠟量有所增加，增加了無功耗電。結蠟嚴重時，甚至會出現抽油桿斷脫、蠟卡等現象，使油井被迫停產，既影響了產量又會增加作業成本投入。目前海南3斷塊采用的清防蠟方法有機械清蠟、熱洗清蠟、化學清防蠟技術，這些方法均存在清蠟作業頻繁、費用昂貴、污染底層等問題，大大地增加了開采成本，嚴重影響油氣產量。

3、工作機理

TPLG油井變頻電磁防蠟降粘裝置是依據國際上最新的“變頻電磁共振”理論，采用獨創的“拓普變頻電磁防蠟降粘技術”研制而成，具有“防蠟效果顯著、運行參數自動調整、全自動控制、無需專人管理、運行費用低、使用安全可靠”等特點，可廣泛以用于油田采油井的井下防蠟防垢治理，是取代化學藥劑、延長洗井周期、減少底層破壞、提升產量、減少成本、節能環保的清防蠟裝置。

變頻電磁防蠟技術是近年來發展起來的一種原油防蠟降粘新技術。其主要工作原理就是利用安裝在井口出油管線上的高性能電磁轉換裝置，產生強大的磁場力，其強大的電磁能量可極化前后碳鋼管線，并借助油管、光桿以及管內介質的倒磁性質，沿油管兩級方向，在油管內部形成一個可以覆蓋任何流體成分的強磁場，從而使上游油管和下游油管線中的含油介質均受到磁場的作用。

防蠟降粘裝置的激勵波發生器利用先進的變頻電子技術，控制磁場的頻率、脈寬和強度按某一規律進行周期性變化。其變化的頻率可以覆蓋介質中所有蠟質、垢質及其他成分的自然頻率，最終達到井下油套管柱防蠟、防垢和井口集輸管線的降粘、防腐的目的。

（1）當原油在磁場中流動時，可是為感應導體在強磁場中運動，產生渦流電場，克服和削弱了使分子相互聚集的凝聚力、結晶時的分子間力和表面張力。故抑制了蠟晶、垢類分子的聚結，粘度下降，流動性增大。

（2）在磁場的電場的作用下，分子的活躍性增加，大的分子團被擊碎分散成多個小分子團或單個分子狀態，并呈鏈狀有序排列，懸浮在油流中，從而減少蠟、垢類分子在管壁上結晶的機會。

（3）在磁場狀態下，水中的帶電粒子由于受到洛侖磁力的作用，促使鐵和鐵的氧化物轉化成Fe₃O₄，并緊密地覆蓋在鐵的表面，形成阻隔層，起到防止腐蝕的作用。負電性的管道形成陰極性保護，有效地防止管道腐蝕。

4、實驗效果分析

海南27-7井于2008年8月投產，采油井段3770.5-3835.7m，27.2m/7層，該井結蠟嚴重，應用該技術前檢泵周期為160天，檢泵原因為蠟卡，熱洗周期為60天，日產液3.9噸，日產油3.8噸，日產氣4500方，含水2%。

海南27-7井于2011年6月安裝TPLG油井變頻電磁防蠟降粘裝置后，該井檢泵周期由160天延長至358天，熱洗周期由60天延長至358天，日產油量由3.8噸上升至6.1噸，該井截止目前共累計增油823噸，取得了較好的效果。

5、結論

（1）TPLG油井變頻電磁防蠟裝置在海南3斷塊實驗效果明顯，延長海南27-7井洗井周期五倍以上，有效的提高了采油時率和產量。

（2）該技術耗電低，節能，適應野外工作，使用壽命長，且對油層、地面環境無污染，建議在海南3斷塊推廣應用。

參考文獻

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