油井井下防蜡防垢降黏装置的节能实践*

付亚荣 马永忠 刘春平 付丽霞 李小永 姜一超 姚庆童

（1.华北油田第五采油厂；2.华北油田采油工程研究院）

油井井下防蜡防垢降黏装置的节能实践*

付亚荣1马永忠1刘春平1付丽霞2李小永1姜一超1姚庆童1

（1.华北油田第五采油厂；2.华北油田采油工程研究院）

为解决中高含水期油井防蜡防垢降黏问题，应用了CPRS井下防蜡防垢降黏装置，当流体流过该装置时可以产生一种电化学催化反应来改变流体中矿物质的电位，从而防止并清除垢、蜡和胶质、沥青质的沉积。现场30余口油井应用后，实现了免热洗、免加药，最大载荷平均值下降了3.31 kN，最小载荷平均值上升到58.47 kN，油井平均日节电35.61 kWh。

油井 防蜡 防垢 降黏

油井进入中高含水期，部分油井日常管理同时面临着清蜡、降黏、防腐、防垢等多种问题，常用的方法就是从油套环空定期交叉加入清蜡降黏剂或防腐阻垢剂，但两种药剂的配合性差，不利于药剂的发挥，国内学者[1]尝试清蜡降黏与防腐阻垢联作，虽取得了较好的效果，但费用较高；潘华峰[2]、都芳兰[3]等人应用的井口电磁防蜡技术只能解决油井的结蜡问题；利用多面体堆积理论的生物反相乳化技术[4]和防腐阻垢技术解决了油井的结构问题，但结蜡问题频发；对于高含水油井这也是对贝歇尔理论的挑战[5]。通过研究发现CPRS井下防蜡防垢降黏装置，可以防止并清除垢、蜡和胶质、沥青质的沉积，明显改善了抽油井的抽汲工况，最大载荷下降、最小载荷上升、载荷比下降，降低了油管和抽油杆交变载荷幅度，延长了油管及抽油杆使用寿命。

1 CPRS井下防蜡防垢降黏装置

1.1 工作原理

原油在地层压力或抽油泵抽吸压力的作用下进入装置管壁上四周分布的孔道。原油通过管壁上的孔眼时形成大量细柱状射流，径向垂直地撞击到工具环空的内壁和芯轴上。当流体流过装置的时候，可以产生一种电化学摧化反应来改变流体中矿物质的电位。在冲击作用发生的同时，装置表面的电子会使原油分子及原油中石蜡和其他矿物质分子极化，改变原油及地层产出水的物理特性，也会改变阻塞油管、妨碍原油举升的杂质的特性。处理过的原油不仅可以使蜡和其他容易结块而堵塞油管的蜡质物质处于悬浮状态，而且还可以断裂碳氢化合物分子的长链，使原油变得更加“光滑”。

1.2 管柱结构

油井防蜡防垢降黏装置的生产管柱结构，见图1。

图1 CPRS井下防蜡防垢降黏装置管柱结构

2 现场应用

自2013年4月现场30余口油井开始应用后，实现了免热洗、免加药，最大载荷平均值由80.7kN下降到77.39 kN，下降了3.31 kN；最小载荷平均值由57.12 kN上升到58.47 kN，上升了1.35 kN；油井平均日节电35.61 kWh。

典型井例：晋XX-13井，原油物性：20℃密度0.901 8 g/cm3，50℃黏度53.9 mPa·s，凝固点38℃，含蜡量29.1%；产液15 m3/d，含水89.8%，应用防蜡防垢降黏装置前，每30天加清蜡降黏剂150 kg，每10天加防腐阻垢剂50 kg， 60天热洗一次；应用后，免热洗、免加药，最大载荷由84.1 kN下降到的81.4 kN，下降了2.7 kN；最小载荷由59.74 kN上升到的61.32 kN，上升了1.58 kN；油井日节电33.72 kWh。

3 结论

1）当流体流过CPRS井下防蜡防垢降粘装置的时候，可以产生一种电化学摧化反应来改变流体中矿物质的电位的原理，防止并清除垢、蜡和胶质、沥青质的沉积。

2）井下防蜡防垢降粘装置应用后，油井实现了免加药、免热洗，降低了油管和抽油杆交变载荷幅度，延长了油管及抽油杆使用寿命，同时，节能效果明显。

[1]付亚荣,李淼,谢凤华,等.油井清蜡降黏与防腐阻垢联作技术[J].石油钻采工艺,2010,32(3):122-124.

[2]潘峰华.抽油机井防蜡节能技术及应用效果[J].石油石化节能,2013,3(11):23-26.

[3]都芳兰,刘鑫,冀海南,等.井口电磁防蜡技术在冀东油田现场应用[J].石油化工腐蚀与防护,2011,28(5):31-34.

[4]付亚荣.采用生物反相乳化剂的油井防腐蚀阻垢技术[J].腐蚀与防护,2013,34(2):183-184.

[5]付亚荣,马永忠,王敬缺,等.FV-1清蜡降粘剂研制与应用[J].钻采工艺,1999,22(4):62-64.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.007.020

2014-12-20）

付亚荣，高级工程师，1987年毕业于重庆石油学校（油田应用化学专业），从事油气田开发技术研究与应用工作，E-mail：cy5_fyr@petrochina.com.cn，地址：河北省辛集市华北油田第五采油厂，052360。

中国石油华北油田科技重大专项“华北油田采油采气工艺技术研究”，项目编号：2013-HB-Z0807。