冷增緒(大慶油田裝備制造集團(tuán))
油井結(jié)蠟將嚴(yán)重影響機(jī)采井的正常生產(chǎn),降低油井產(chǎn)量;油管與抽油桿間的結(jié)蠟會(huì)增大抽油機(jī)載荷,甚至造成抽油泵蠟卡;地層射孔炮眼和泵吸入口結(jié)蠟,會(huì)增大油流阻力降低泵效;地層內(nèi)部結(jié)蠟會(huì)大幅度降低油相滲透率,導(dǎo)致油井大幅度減產(chǎn)或停產(chǎn)。因此,采取有效的清防蠟措施對(duì)油井的生產(chǎn)至關(guān)重要。
新型電磁防蠟器安裝在井口輸油管線上(圖1),它產(chǎn)生交變磁場(chǎng),通過(guò)油管傳輸?shù)骄?,破壞石蠟分子瞬間極的取向,減弱石蠟分子結(jié)晶色散力,阻止石蠟晶核的產(chǎn)生,從而抑制晶體的形成和聚集,起到防蠟的作用。如果原油中已有石蠟析出,由于原油中的蠟晶帶有電荷,當(dāng)這種含有蠟晶的原油經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)時(shí)受到洛侖茲力的作用,其晶體原有的定向生長(zhǎng)速度受到破壞,使結(jié)晶畸形,以細(xì)小的顆粒狀懸浮在原油中,降低了原油的黏度,增加了原油的流動(dòng)性,進(jìn)而降低石蠟在管壁的聚集與生長(zhǎng)。大量實(shí)驗(yàn)表明,由于不同條件下石蠟的溫度、黏度、pH 值不同,電磁防蠟器防蠟效果與它所產(chǎn)生磁場(chǎng)的強(qiáng)弱關(guān)系不大,而與磁場(chǎng)變化頻率和強(qiáng)度有關(guān)。以前的電磁防蠟器多以單一磁場(chǎng)強(qiáng)度變化為主,而新型的電磁防蠟器則具有多磁場(chǎng)設(shè)計(jì),采用電腦微處理芯片自動(dòng)控制系統(tǒng),根據(jù)不同含蠟的井自動(dòng)調(diào)節(jié)參數(shù),從而達(dá)到最佳的防蠟效果。
圖1 安裝示意圖
現(xiàn)場(chǎng)選擇4 口結(jié)蠟嚴(yán)重的生產(chǎn)井(安裝過(guò)其他類型防蠟器)進(jìn)行新型電磁防蠟器測(cè)試實(shí)驗(yàn)。安裝新型防蠟器之前,4 口井平均2 個(gè)月必須進(jìn)行1 次熱洗除蠟。實(shí)驗(yàn)井基本情況見(jiàn)表1、表2。
表1 實(shí)驗(yàn)井基本情況
安裝電磁防蠟器以后,4 口實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)井未進(jìn)行加藥和熱洗,直到滿足實(shí)驗(yàn)條件時(shí)進(jìn)行加藥清蠟熱洗。電磁防蠟器運(yùn)行參數(shù)見(jiàn)表3。
表2 實(shí)驗(yàn)井常規(guī)熱洗數(shù)據(jù)
表3 電磁防蠟器運(yùn)行數(shù)據(jù)
新型電磁防蠟器運(yùn)行比較穩(wěn)定,平均運(yùn)行功率為0.27 kW,每天平均運(yùn)行時(shí)間為12 h。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),安裝電磁防蠟器主要延長(zhǎng)了實(shí)驗(yàn)井的熱洗間隔時(shí)間,降低了加藥次數(shù)及加藥量,具體情況見(jiàn)表4。
表4 安裝新型電磁防蠟器前后情況對(duì)比
4 口井安裝節(jié)能電磁防蠟器后,平均延長(zhǎng)熱洗時(shí)間70 d。
安裝新型電磁防蠟器后延長(zhǎng)了熱洗時(shí)間間隔,節(jié)約了熱洗費(fèi)用,4 口實(shí)驗(yàn)井年平均節(jié)約熱洗費(fèi)用4 202.14 元。
電磁防蠟器運(yùn)行期間不需要進(jìn)行加藥處理,實(shí)驗(yàn)井正常生產(chǎn)時(shí)也節(jié)約了藥劑費(fèi)用,其平均年節(jié)約藥劑費(fèi)用635.74 元(表5)。
表5 安裝新型電磁防蠟器后節(jié)約藥劑費(fèi)用
實(shí)驗(yàn)井進(jìn)行熱洗后,需要把熱洗水舉升到地面,此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生舉升電量,電磁防蠟器應(yīng)用后,減少了實(shí)驗(yàn)井熱洗次數(shù),同時(shí)也減少了舉升電量。實(shí)驗(yàn)井年平均節(jié)約電費(fèi)279.64 元(表6)。
表6 安裝新型電磁防蠟器后節(jié)約電量
由表7 可知,安裝新型電磁防蠟器后年平均節(jié)約費(fèi)用5 117.53 元,平均投資回收期為2.17年。
表7 投資回收情況
通過(guò)以上分析可以證明,應(yīng)用新型電磁防蠟器,可以延緩油井結(jié)蠟時(shí)間,減少年熱洗次數(shù),降低清防蠟劑的用量,節(jié)約舉升熱洗水的電量,減少采油成本。