油井井下防蠟防垢降黏裝置的節能實踐*

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，應用了CPRS井下防蠟防垢降黏裝置，當流體流過該裝置時可以產生一種電化學催化反應來改變流體中礦物質的電位，從而防止并清除垢、蠟和膠質、瀝青質的沉積。現場30余口油井應用后，實現了免熱洗、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，油井平均日節電35.61 kWh。

油井 防蠟 防垢 降黏

油井進入中高含水期，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，不利于藥劑的發揮，國內學者[1]嘗試清蠟降黏與防腐阻垢聯作，雖取得了較好的效果，但費用較高；潘華峰[2]、都芳蘭[3]等人應用的井口電磁防蠟技術只能解決油井的結蠟問題；利用多面體堆積理論的生物反相乳化技術[4]和防腐阻垢技術解決了油井的結構問題，但結蠟問題頻發；對于高含水油井這也是對貝歇爾理論的挑戰[5]。通過研究發現CPRS井下防蠟防垢降黏裝置，可以防止并清除垢、蠟和膠質、瀝青質的沉積，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柱狀射流，徑向垂直地撞擊到工具環空的內壁和芯軸上。當流體流過裝置的時候，可以產生一種電化學摧化反應來改變流體中礦物質的電位。在沖擊作用發生的同時，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分子極化，改變原油及地層產出水的物理特性，也會改變阻塞油管、妨礙原油舉升的雜質的特性。處理過的原油不僅可以使蠟和其他容易結塊而堵塞油管的蠟質物質處于懸浮狀態，而且還可以斷裂碳氫化合物分子的長鏈，使原油變得更加“光滑”。

1.2 管柱結構

油井防蠟防垢降黏裝置的生產管柱結構，見圖1。

圖1 CPRS井下防蠟防垢降黏裝置管柱結構

2 現場應用

自2013年4月現場30余口油井開始應用后，實現了免熱洗、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38℃，含蠟量29.1%；產液15 m3/d，含水89.8%，應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；油井日節電33.72 kWh。

3 結論

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

2）井下防蠟防垢降粘裝置應用后，油井實現了免加藥、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作技術[J].石油鉆采工藝,2010,32(3):122-124.

[2]潘峰華.抽油機井防蠟節能技術及應用效果[J].石油石化節能,2013,3(11):23-26.

[3]都芳蘭,劉鑫,冀海南,等.井口電磁防蠟技術在冀東油田現場應用[J].石油化工腐蝕與防護,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[J].腐蝕與防護,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年畢業于重慶石油學校（油田應用化學專業），從事油氣田開發技術研究與應用工作，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研究”，項目編號：2013-HB-Z0807。