纳米降粘防蜡装置的研究与应用

赵长亮

摘 要：辽河油田随着开发的不断深入，生产过程中逐渐出现原油粘度增大、出砂、结蜡等影响生产的技术难题。针对各种开发矛盾，生产上采用了伴热、降掺、加降粘剂、热洗、加药、刮蜡等繁琐的工艺。通过研究纳米降粘防蜡装置，有效的解决了上述开发难题，工艺更简单，效益更突出。

关键词：粘度；出砂；结蜡；降粘；防蜡

引言

辽河油田经过长期开发，主力稠油区块已进入蒸汽吞吐后期，随着采出程度的提高和吞吐轮次增加，油层压力大幅度降低，原油粘度增大，使得蒸汽吞吐效果逐年变差，油井周期产量递减幅度越来越大，油气比低，部分吞吐油井已低于极限油气比。稠油井在举升作业中还需要伴热，降掺，加降粘剂等，高凝油井还需要定期热洗，加药，刮蜡等工艺。这些繁琐工艺影响了油井的正常运行周期，同时也加大了采油运行成本。

1納米降粘防蜡装置

1.1技术原理

该装置可用于对稠油油井进行前期降粘及微孔防砂过滤，它包括有一基管，在基管的两端开有外螺纹，在基管上均匀分布有内含限位圆台的通孔，在通孔内充填有金属丝或短丝经挤压成型的过滤材料，其技术要点是：在过滤材料的外侧还分别设有筛网状过滤限位层和带通油孔的挡片定位层，其中挡片定位层焊接在通孔与外壁相交的边沿处。由于在基管的内侧对应分布有高磁性体，可降低原油的粘度，特别是对于稠油的油砂分离，不需要增加任何化学降粘剂，从而大大提高油井的产量和输油量。本装置具有结构合理，过滤效果好，使用寿长，不易堵塞，应用范围宽等特点。该技术可减少油田在采油作业中的一些工艺，同时也降低了采油运行成本，为辽河油田的稠油发展具有广泛的推广和使用价值。

（1）降粘防蜡

降低进入井筒内的原油粘度，达到降粘防蜡的功效。该技术降粘防蜡工艺采用Co88材料（不是Co60放射材料），通过一种特殊的添加方式制成钴合金后又经过激光热处理特殊手段所获得的高性能材料，将Co88材料制成纳米尺寸微晶巨磁合金，通过特殊排列获得一个高能量场BH值接近于88。原油通过该能量场磁力电力线的作用下，极性分子产生诱导磁矩，同时绕磁力线发生进动。进动时的电子自旋磁矩和电子环流产生附加磁场，此磁场与外磁场相反。因而使原油进入磁场时克服磁场力做功，分子内能增大，达到降粘之功效。而石蜡分子的进动速度相近，沿磁力线方向排列成分子串，促使该分子串提前结成微晶，相邻分子串由于排列方向相同，极性相同，相互排斥。分子串间就不易再结合成大网络状蜡晶，也就不能吸附到油管壁上形成蜡层，达到防蜡功效。这样就大大削弱了在管避及抽油杆上析结出片状硬蜡，以及在原油中形成片状石蜡的网状络合物的可能性，也就同时降低了原油的流动阻力，促进原油中的长链烃分子扭曲成对称紧密的形状，也减少了它们之间的链间缠绕，大大降低了其色散力，降低了原油粘度。

（2）增油

磁旋流导管推进原油时速，达到辅助举升和单井增油的功效。该装置的增油工艺是采用特殊方式制作的纳米尺寸金属结晶巨磁合金磁旋流导管。当经过磁降粘处理后的原油在抽油泵往复作用下进入磁旋流导流管区域时，在巨磁导流管的作用下原油在导管内产生磁旋流导管区域时，在巨磁导流管的作用下原油在导流内将产生磁旋流效应，巨磁旋流导管将迅速提升原油进动时速，起到了推波助澜的功效，瞬间增大了经过凡尔的进泵油量，使过去凡尔被动进油变成现在的主动进油，时速和油量比原来提高将近1倍，大大提高了泵效，这样就大大了辅助举升和单井增油的功效。

（3）防砂

该装置防砂工艺是采用整体割缝式双层组合滤砂，过滤层选用1Cr18Ni9Ti金属丝，经特殊工艺压制而成，挡砂粒径可随意调节，过滤层防腐效果好，滤层不易破损，渗透率大，防砂效果稳定。

1.2技术特点

本技术不用电，不加药，不加热，完全采用物理方法。降低井筒内原油粘度，防止油井结蜡，减少洗井次 数延长洗井周期。对原加药井，停止加药，对原热洗井，可在原周期下延长3-6倍以上周期。避免了热洗清蜡而影响油井的产时率。有效避免了加药腐蚀油套管，热洗污染环境的缺点。安全环保， 对油层无污染，无伤害， 不破坏地层。

改善流动性能，最高可降低原油粘度40%左右。提高泵效，统计平均增加产液量5-20%，降低负荷，统计平均节电可达10%左右。装置安装简易，运行可靠，免维护，不需要外加动力。

2应用情况

本技术应用范围广，不仅适用于各种井先期、后期降粘防蜡防砂，同时还适用于水平井裸眼井的降粘防蜡防砂措施。先后在高采、欢采、茨采、特油等单位进行了试验与推广，效果显著，实现了原油降粘、防结蜡，提高检泵周期的目的。通过统计分析，在下入纳米降粘防蜡装置后，油井的产油量和产液量以及检泵周期都获得了增加，由此可见，纳米降粘防蜡装置具有良好的应用意义。

3 结 论

油田开发存在着原油粘度大、结蜡、防砂等多种复合矛盾。纳米降粘防蜡装置可有效解决各种油井降粘、防蜡、防砂等生产难题，提高生产效果，具有很好的应用前景。

参考文献：

[1]范云泽，陈玉霞，穆亚红. 抽油机井清防蜡工艺优化[J]. 油气田地面工程. 2002 （03）.

[2]王丘. 深层巨厚稠油油藏泥质细粉砂防治技术研究与应用[D]. 中国石油大学. 2009.