油井防蠟阻垢降黏一體化的節能實踐

付亞榮 李小永 姜一超 路國英 韓曉晶 羅金洋 仲維佳

（1.華北油田第五采油廠；2.華北油田供水供電服務中心；3.華北油田科技信息處）

油井清蠟、阻垢、降黏是油田生產過程中的一個普遍性難題。油井結蠟后便會產生油管蠟堵、減小過流面積影響產量、負荷增大電流上升等現象，嚴重影響油井正常生產。要有效地抑制油井的腐蝕與結垢，較好的方法是定期向油井加入緩蝕阻垢劑。同時，部分油井含蠟量較高、油稠，正常生產需要加入清蠟降黏劑進行維護，但是，這兩種類型藥劑的配伍性差，不利于兩類藥劑作用的發揮。

我們進行了油井清蠟降黏與防腐阻垢聯作技術的研究，并在現場取得了很好的應用效果，但是藥劑成本制約著應用規模[1]；微生物清蠟降黏阻垢技術采用運移、代謝和繁殖的活體微生物分解原油中的石蠟組分，并將其轉化為表面活性劑等代謝產物，降低原油黏度，改善流動性，達到清防蠟的目的，但微生物最適宜的生長溫度為65 ℃左右[2]；曹瑾提出的油井自動清蠟工藝利用機械原理中的爬行理論，清除抽油桿上的積蠟，但受井斜的限制[3]。在油井加裝一個能產生變化電磁場的油井防蠟阻垢裝置[4]，借助油管、抽油桿以及采出液中的導磁介質，沿油管方向，在油管內部形成一個可以覆蓋任何流體成份的磁場，利用變頻技術控制產生的磁場強度按某一規律進行周期性變化。其變化的頻率覆蓋蠟質、垢質的自然頻率，達到降黏、防蠟、防垢的效果，現場40 余口油井的應用，取得了較好的經濟效益。

1 防蠟阻垢降黏工藝

在油井井口安裝一個防蠟降黏阻垢裝置（圖1），當原油在磁場中流過時，可視為感應導體在強磁場中的運動，產生渦流電場，克服和削弱了相互聚集的凝聚力、結晶時的分子間力和表面張力，抑制蠟晶、垢類分子的聚結使原油黏度下降，流動性增大；在磁場和電場的共同作用下，分子的活躍性增加，大的分子團被分散成多個小分子團或單個分子狀態，呈極性有序排列，懸浮在流體中，減少在管壁上結晶的機會；在磁場狀態下，水中的帶電粒子由于受到洛能磁力的作用，促使鐵和鐵的氧化物轉化成三氧化四鐵，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保護，有效地防止管道腐蝕。

圖1 防蠟降黏阻垢裝置

2 現場應用

防蠟降黏阻垢裝置在40 余口油井的現場應用，起到了降低回壓、防蠟、阻垢的作用，抽油機懸點負荷平均下降了18.34%，年節約化學藥劑32.5 t，年減少熱洗69井次，年平均節電量10 655 kWh。

1）降低油井回壓。40 余口油井應用后，平均回壓降低0.35 MPa。典型井例：晉45-XX 井，原油物性：20 ℃密度0.912 4 g/cm3，50 ℃黏度193.7 mPa·s，凝固點41 ℃，含蠟量29.1%；1.5 km 單管集輸，產液15 m3/d，含水89.8%，應用防蠟降黏阻垢裝置前，加清蠟降黏劑后，1～7 天井口回壓從0.7 MPa 逐漸上升至1.87 MPa；冬季運行時，必須每天加清蠟降黏劑降低井口回壓才能滿足油井正常生產。在井口安裝了防蠟降黏阻垢裝置后，完全停止加藥，井口回壓保持在0.6～0.7 MPa。

2）降低抽油機懸點負荷。40 余口油井應用后，抽油機懸點負荷平均下降了18.34%。典型井例：晉93-XX 井，原油物性：20 ℃密度0.898 8 g/cm3，50 ℃黏度36.1 mPa·s，凝固點37 ℃，含蠟量22.7%；0.8 km 單管集輸，產液10 m3/d，含水64%。應用防蠟降黏阻垢裝置前，每10 天加清蠟降黏劑100 kg，60 天熱洗1 次，否則抽油機出現下行不同步的現象。加裝防蠟降黏阻垢裝置后，油井取消了油井日常維護措施。

3）防蠟作用。自安裝防蠟降黏阻垢裝置后，40 余口井只有新晉55 井因作業管漏1 次，從作業現場看，結蠟情況同比明顯減少。

3 結論

1）防蠟阻垢降黏裝置憑借油管、抽油桿以及采出液中的導磁介質，沿原油流動方向，形成覆蓋任何流體的磁場，磁場強度按某一規律周期性變化，變化的頻率覆蓋蠟質、垢質的自然頻率，達到了降黏、防蠟、防垢的效果。

2）應用防蠟阻垢降黏裝置后，可顯著降低油井井口回壓，降低抽油機懸點載荷，達到節能的目的。

3）防蠟阻垢降黏裝置安裝簡單，維修方便。同時，具有延緩結蠟時間的作用。

4）防蠟阻垢降黏裝置的廣譜性，需要在應用中加以總結完善。

[1]付亞榮,李淼,謝鳳華,等.油井清蠟降黏與防腐阻垢聯作技術[J].石油鉆采工藝,2010,30(3):122-124.

[2]樂建君,王新宇,李云祥,等.機采井微生物清防蠟工藝及應用效果評價[J].化學與生物工程,2011,28(8):67-69.

[3]曹瑾.油井自動清蠟節能工藝實踐[J].石油石化節能,2012,2(4):19-20.

[4]蘇貴彬, 夏士軍.防蠟阻垢降黏裝置: 中 國,201120407372.8.[P].2012-05-30.