付亞榮 馬永忠 劉春平 付麗霞 李小永 姜一超 姚慶童

（1.華北油田第五采油廠；2.華北油田采油工程研究院）

油井井下防蠟防垢降黏裝置的節(jié)能實踐*

付亞榮1馬永忠1劉春平1付麗霞2李小永1姜一超1姚慶童1

（1.華北油田第五采油廠；2.華北油田采油工程研究院）

為解決中高含水期油井防蠟防垢降黏問題，應(yīng)用了CPRS井下防蠟防垢降黏裝置，當(dāng)流體流過該裝置時可以產(chǎn)生一種電化學(xué)催化反應(yīng)來改變流體中礦物質(zhì)的電位，從而防止并清除垢、蠟和膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的沉積。現(xiàn)場30余口油井應(yīng)用后，實現(xiàn)了免熱洗、免加藥，最大載荷平均值下降了3.31 kN，最小載荷平均值上升到58.47 kN，油井平均日節(jié)電35.61 kWh。

油井 防蠟 防垢 降黏

油井進(jìn)入中高含水期，部分油井日常管理同時面臨著清蠟、降黏、防腐、防垢等多種問題，常用的方法就是從油套環(huán)空定期交叉加入清蠟降黏劑或防腐阻垢劑，但兩種藥劑的配合性差，不利于藥劑的發(fā)揮，國內(nèi)學(xué)者[1]嘗試清蠟降黏與防腐阻垢聯(lián)作，雖取得了較好的效果，但費(fèi)用較高；潘華峰[2]、都芳蘭[3]等人應(yīng)用的井口電磁防蠟技術(shù)只能解決油井的結(jié)蠟問題；利用多面體堆積理論的生物反相乳化技術(shù)[4]和防腐阻垢技術(shù)解決了油井的結(jié)構(gòu)問題，但結(jié)蠟問題頻發(fā)；對于高含水油井這也是對貝歇爾理論的挑戰(zhàn)[5]。通過研究發(fā)現(xiàn)CPRS井下防蠟防垢降黏裝置，可以防止并清除垢、蠟和膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的沉積，明顯改善了抽油井的抽汲工況，最大載荷下降、最小載荷上升、載荷比下降，降低了油管和抽油桿交變載荷幅度，延長了油管及抽油桿使用壽命。

1 CPRS井下防蠟防垢降黏裝置

1.1 工作原理

原油在地層壓力或抽油泵抽吸壓力的作用下進(jìn)入裝置管壁上四周分布的孔道。原油通過管壁上的孔眼時形成大量細(xì)柱狀射流，徑向垂直地撞擊到工具環(huán)空的內(nèi)壁和芯軸上。當(dāng)流體流過裝置的時候，可以產(chǎn)生一種電化學(xué)摧化反應(yīng)來改變流體中礦物質(zhì)的電位。在沖擊作用發(fā)生的同時，裝置表面的電子會使原油分子及原油中石蠟和其他礦物質(zhì)分子極化，改變原油及地層產(chǎn)出水的物理特性，也會改變阻塞油管、妨礙原油舉升的雜質(zhì)的特性。處理過的原油不僅可以使蠟和其他容易結(jié)塊而堵塞油管的蠟質(zhì)物質(zhì)處于懸浮狀態(tài)，而且還可以斷裂碳?xì)浠衔锓肿拥拈L鏈，使原油變得更加“光滑”。

1.2 管柱結(jié)構(gòu)

油井防蠟防垢降黏裝置的生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)，見圖1。

圖1 CPRS井下防蠟防垢降黏裝置管柱結(jié)構(gòu)

2 現(xiàn)場應(yīng)用

自2013年4月現(xiàn)場30余口油井開始應(yīng)用后，實現(xiàn)了免熱洗、免加藥，最大載荷平均值由80.7kN下降到77.39 kN，下降了3.31 kN；最小載荷平均值由57.12 kN上升到58.47 kN，上升了1.35 kN；油井平均日節(jié)電35.61 kWh。

典型井例：晉XX-13井，原油物性：20℃密度0.901 8 g/cm3，50℃黏度53.9 mPa·s，凝固點(diǎn)38℃，含蠟量29.1%；產(chǎn)液15 m3/d，含水89.8%，應(yīng)用防蠟防垢降黏裝置前，每30天加清蠟降黏劑150 kg，每10天加防腐阻垢劑50 kg， 60天熱洗一次；應(yīng)用后，免熱洗、免加藥，最大載荷由84.1 kN下降到的81.4 kN，下降了2.7 kN；最小載荷由59.74 kN上升到的61.32 kN，上升了1.58 kN；油井日節(jié)電33.72 kWh。

3 結(jié)論

1）當(dāng)流體流過CPRS井下防蠟防垢降粘裝置的時候，可以產(chǎn)生一種電化學(xué)摧化反應(yīng)來改變流體中礦物質(zhì)的電位的原理，防止并清除垢、蠟和膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的沉積。

2）井下防蠟防垢降粘裝置應(yīng)用后，油井實現(xiàn)了免加藥、免熱洗，降低了油管和抽油桿交變載荷幅度，延長了油管及抽油桿使用壽命，同時，節(jié)能效果明顯。

[1]付亞榮,李淼,謝鳳華,等.油井清蠟降黏與防腐阻垢聯(lián)作技術(shù)[J].石油鉆采工藝,2010,32(3):122-124.

[2]潘峰華.抽油機(jī)井防蠟節(jié)能技術(shù)及應(yīng)用效果[J].石油石化節(jié)能,2013,3(11):23-26.

[3]都芳蘭,劉鑫,冀海南,等.井口電磁防蠟技術(shù)在冀東油田現(xiàn)場應(yīng)用[J].石油化工腐蝕與防護(hù),2011,28(5):31-34.

[4]付亞榮.采用生物反相乳化劑的油井防腐蝕阻垢技術(shù)[J].腐蝕與防護(hù),2013,34(2):183-184.

[5]付亞榮,馬永忠,王敬缺,等.FV-1清蠟降粘劑研制與應(yīng)用[J].鉆采工藝,1999,22(4):62-64.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.007.020

2014-12-20）

付亞榮，高級工程師，1987年畢業(yè)于重慶石油學(xué)校（油田應(yīng)用化學(xué)專業(yè)），從事油氣田開發(fā)技術(shù)研究與應(yīng)用工作，E-mail：cy5_fyr@petrochina.com.cn，地址：河北省辛集市華北油田第五采油廠，052360。

中國石油華北油田科技重大專項“華北油田采油采氣工藝技術(shù)研究”，項目編號：2013-HB-Z0807。