电磁防蜡技术在低温集输及工艺简化中的应用

李培祥（大庆油田有限责任公司第二采油厂）



电磁防蜡技术在低温集输及工艺简化中的应用

李培祥（大庆油田有限责任公司第二采油厂）

低温集输或单管集油简化工艺大面积推广后，部分井的集油管线结蜡速度较正常掺水时期会有所加快，回油压力随之加速上升，管线冲洗或清蜡周期相应缩短，节约下来的部分能源又不得不消耗在洗井及冲洗管线等清蜡工作上。电磁防蜡技术应用独特的电磁场共振原理，主要解决原油所含石蜡析出、结晶问题，有较好的清防蜡作用。在A井上应用电磁防蜡技术，夏季停掺期间共运行5个月，较好地控制了管线结蜡速度，解决了在低温集输或单管集油简化工艺推广后的结蜡问题，对降低油田地面工程中的能源消耗或工程建设投资具有积极意义。

电磁防蜡技术冲洗周期能源消耗

近几年，在油田地面工程中大力开展低温集输工作和大面积推广单管集油简化工艺，然而在推进这两项工作中也遇到了一些不可回避的生产矛盾。例如，部分单井集油管线在实施单管不加热集油［1］运行后，管线结蜡速度较正常掺水时期有所加快，回油压力随之加速上升，造成其冲洗或结蜡周期相应缩短，节约下来的部分能源又不得不消耗在洗井及冲洗管线等清蜡工作上。对此，经过大量的调查研究后，发现电磁防蜡技术有很好的清防蜡效果。2010年4月28日，将采用该项技术的变频清防蜡仪安装在A井上，进行全程跟踪分析，观察其实际运行效果，发现其作用明显，是解决单管集油工艺中管线结蜡问题的有效手段之一。

1　技术原理

电磁防蜡技术应用独特的电磁场共振原理，主要解决原油所含石蜡析出、结晶问题。采用该项技术的变频清防蜡仪工作时，可在集油管线上和内部产生一个频率连续变化的电磁场，引起电磁场的磁通量发生变化，产生一个切割磁力线的作用，使作用于集油管线上的电磁场可以在管线内部形成一层保护膜，阻止蜡晶在管道内壁生成。同时，作用在管道内部的电磁场克服和削弱了石蜡分子间的引力和附着力，破坏了分子间的相互缔合，使原油中的蜡分子或分子团的聚合性减弱，分子间的结合发生松弛，由大分子团变成小分子团；因而分子的运动速度加快，活化性提高，使石蜡很容易以分子状态溶解在原油中，不易结晶析出附着到管壁上。

2　现场应用

进入4月中下旬后，随着气温逐渐回升，某采油厂开始进行大面积推广夏季全站停掺（停止掺水）运行模式。随着时间的延续，管线结蜡速度较正常掺水时期有所加快，部分油井在3～5天内陆续出现回油压力持续上升，且居高不下，有些油井回油压力高到影响正常生产；进行单井热洗并冲洗管线后，生产参数恢复到原来的正常水平，但在随后的运行中，单井的热洗及管线冲洗周期大大缩短。分析认为，由于回油温度降低后，管线结蜡速度加快，引起回油压力升高，输送难度加大，A油井就属于此种情况。该井隶属某转油站5#计量间，该井产液量为120 t/d，含水97%，集油管线规格为ϕ60 mm×4 mm，长度300 m。

该井停掺前单井回油压力为0.43 MPa。4月19日开始执行停掺，停掺后回油温度下降3℃，电流由73 A上升到81 A，其他参数基本稳定。4月22日回油压力和工作电流分别上升至0.90 MPa和84 A，而后回压依然继续上升至0.96 MPa左右，电流也在84 A处波动。过高的回油压力及工作电流，不仅增加生产能耗，而且也会降低采油系统效率。各项统计数据见表1和图1。

由图1可知，停掺3天后变化较明显，升幅较大。该井停掺后管线结蜡造成回油压力和工作电流的持续走高，给正常的安全平稳运行带来了较大隐患。为此，在4月末对该井进行热洗清蜡并在冲洗单井管线后，在该井井口安装了变频清防蜡仪（图2）。

表1　A井数据采集

图1　A井回油压力变化曲线

图2　井口安装变频清防蜡仪

5月2日开始正常运行，回油压力恢复到0.48 MPa，电流逐渐回落到75 A左右。该井5月份运行数据曲线见图3和图4。

图3　A井5月份回油压力变化曲线

6月1日至6月2日回油压力升幅较大，最高达1.2 MPa。经过分析认为，结蜡堆积致使采出液输送困难，是引起回压升高的主要原因。于是，6月3日上午10点进行热洗清蜡并冲洗管线后，回油压力回落到0.35 MPa，其他参数也恢复正常运行水平，进一步验证了分析的准确性。而后直至7月末，在近2个月的时间里，生产运行参数相对较平稳，回油压力与电流变化规律同5月份的工况基本相同，回油压力呈缓慢上升趋势，电流在70～80 A之间波动，8月初热洗并冲洗一次管线后，至9月30日恢复掺水。

图4　A井5月份工作电流变化曲线

从4月19日至9月30日，在A井停掺进行单管集油运行时，上一年该井热洗及管线冲洗清蜡周期仅有1周，本年设备应用后延长至2个月，在此期间工作电流等其他生产参数运行相对平稳。应用变频清防蜡仪后，与上一年同期相比，减少热洗次数21次，节约电费、燃气费、人工费共计0.7万元，投资回收期5.5年。

3　结论

电磁防蜡技术能够解决部分油井在执行单管集油运行后的结蜡问题，大大延长了单井热洗及管线冲洗周期，降低了生产运行成本。特别是针对今后集油管线结蜡问题提供了又一可选方法，对减少生产运行成本具有积极意义。

［1］冯叔初，郭揆常，王学敏.油气集输与矿厂加工［M］.东营：中国石油大学出版社，2006：8-15.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.10.010

2015-02-02）

李培祥，工程师，2005年毕业于大庆石油学院（油气储运专业），从事油田技术管理工作，E-mail：lipeixiang@petrochina.com.cn，地址：黑龙江省大庆油田有限责任公司第二采油厂技术发展部，163414。