冷增緒(大慶油田裝備制造集團)
油井結蠟將嚴重影響機采井的正常生產,降低油井產量;油管與抽油桿間的結蠟會增大抽油機載荷,甚至造成抽油泵蠟卡;地層射孔炮眼和泵吸入口結蠟,會增大油流阻力降低泵效;地層內部結蠟會大幅度降低油相滲透率,導致油井大幅度減產或停產。因此,采取有效的清防蠟措施對油井的生產至關重要。
新型電磁防蠟器安裝在井口輸油管線上(圖1),它產生交變磁場,通過油管傳輸到井底,破壞石蠟分子瞬間極的取向,減弱石蠟分子結晶色散力,阻止石蠟晶核的產生,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,當這種含有蠟晶的原油經過磁場時受到洛侖茲力的作用,其晶體原有的定向生長速度受到破壞,使結晶畸形,以細小的顆粒狀懸浮在原油中,降低了原油的黏度,增加了原油的流動性,進而降低石蠟在管壁的聚集與生長。大量實驗表明,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生磁場的強弱關系不大,而與磁場變化頻率和強度有關。以前的電磁防蠟器多以單一磁場強度變化為主,而新型的電磁防蠟器則具有多磁場設計,采用電腦微處理芯片自動控制系統,根據不同含蠟的井自動調節參數,從而達到最佳的防蠟效果。

圖1 安裝示意圖
現場選擇4 口結蠟嚴重的生產井(安裝過其他類型防蠟器)進行新型電磁防蠟器測試實驗。安裝新型防蠟器之前,4 口井平均2 個月必須進行1 次熱洗除蠟。實驗井基本情況見表1、表2。

表1 實驗井基本情況
安裝電磁防蠟器以后,4 口實驗生產井未進行加藥和熱洗,直到滿足實驗條件時進行加藥清蠟熱洗。電磁防蠟器運行參數見表3。

表2 實驗井常規熱洗數據

表3 電磁防蠟器運行數據
新型電磁防蠟器運行比較穩定,平均運行功率為0.27 kW,每天平均運行時間為12 h。根據現場實驗,安裝電磁防蠟器主要延長了實驗井的熱洗間隔時間,降低了加藥次數及加藥量,具體情況見表4。

表4 安裝新型電磁防蠟器前后情況對比
4 口井安裝節能電磁防蠟器后,平均延長熱洗時間70 d。
安裝新型電磁防蠟器后延長了熱洗時間間隔,節約了熱洗費用,4 口實驗井年平均節約熱洗費用4 202.14 元。
電磁防蠟器運行期間不需要進行加藥處理,實驗井正常生產時也節約了藥劑費用,其平均年節約藥劑費用635.74 元(表5)。

表5 安裝新型電磁防蠟器后節約藥劑費用
實驗井進行熱洗后,需要把熱洗水舉升到地面,此時就會產生舉升電量,電磁防蠟器應用后,減少了實驗井熱洗次數,同時也減少了舉升電量。實驗井年平均節約電費279.64 元(表6)。

表6 安裝新型電磁防蠟器后節約電量
由表7 可知,安裝新型電磁防蠟器后年平均節約費用5 117.53 元,平均投資回收期為2.17年。

表7 投資回收情況
通過以上分析可以證明,應用新型電磁防蠟器,可以延緩油井結蠟時間,減少年熱洗次數,降低清防蠟劑的用量,節約舉升熱洗水的電量,減少采油成本。