磁流子清防蠟工藝在油井中的應用

李臣

(中石化東北油氣分公司石油工程技術研究院， 吉林 長春 130062)

磁流子清防蠟工藝在油井中的應用

李臣

(中石化東北油氣分公司石油工程技術研究院， 吉林 長春 130062)

結蠟是油井日常生產中四害之一，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。本文在研究區選用磁流子防蠟技術，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，降低結蠟的形成。現場試驗后，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展，反應出該工藝具有較好的清防蠟效果。該工藝簡化了現場油井管理的難度，實現了油田的降本增效。

結蠟原油；磁流子；清防蠟；洗井周期

結蠟是油田四害之一，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，蘇聯就開展了磁流子在油田的應用研究，發現交流電磁場能夠使原油粘度減小的規律[1]。上世紀80年代磁流子技術先后在我國大慶油田、遼河油田展開應用，在清防蠟、降粘等方面收到了明顯效果，獲得一定的經濟效益。

本文應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上，結合A井原油性質及生產動態數據，分析出原油磁處理技術在油田應用的效果。

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，采出液經磁場磁化，在磁感應力的作用下，石蠟分子重新排列，產生渦流磁場，克服和消弱分子相互聚集的凝聚力、結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壁上的能力，使雜亂的分子團在油管長度方向上形成穩定分子鏈，從而使石蠟分子懸浮在采出液之中，抑制了蠟晶的聚結，減少管壁上結晶的機會；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狀絡合物的可能性，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 現場試驗

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

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

從以上生產動態來看，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。

(2)現場安裝 2014年4月23日在A井應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備調試，之后就可以連續穩定工作，后期基本無需維護。

(3)應用效果 試驗后，A井在原生產管柱未做任何變動的條件下，生產參數為：沖程1.49m，沖次4.73次/分，日產液2.73m3/d，日產油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井使用前后動態數據來看，該井使用磁流子清防蠟器前后，產液量、產油量、沖程、沖次等參數均未大變化，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的有不同程度的降低。

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

3 認識

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

二是該工藝在區塊應用前，應進行模擬單井生產動態防蠟實驗，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年畢業于東北石油大學，碩士，現從事油井舉升工藝優化及節能降耗工作。