电磁防蜡器在油田中的应用之电机技术论文

　　摘要：分析了结蜡对深井泵的影响和结蜡因素，阐述了电磁防蜡技术的原理。应用表明，电磁防蜡技术将电能转化成变化的电磁场，改变分子排列结构，使石蜡分子中性化，达到防蜡的目的。
　　关键词：防蜡，电磁，应用与推广
　　石蜡是原油中一种含量很高的成分，在采油生产过程中在油井内极易结晶析出，当温度降至析蜡点以下时，蜡以结晶的形式从原油中析出，温度和压力继续降低，气体析出，结晶析出的蜡聚集长大形成结晶体。
　　一、结蜡对深井泵的影响
　　（1）井口、地面管线的结蜡，井口回压增大，深井泵压头增大。
　　（2）深井泵出口结蜡、油管沿程损失增大、地面驱动系统负荷增大。
　　（3）下泵部位结蜡、泵的吸油状况变差。
　　（4）泵吸入口以下结蜡，泵效降低，易烧泵。
　　（5）结蜡对产量的影响。缩小了油管孔径，增大抽油杆外径，增加了油流阻力，使油井减产，严重时会把油井堵死，发生卡泵现象。深井泵结蜡易产生泵漏失，降低泵的充满系数，减少抽油井的产量。
　　（6）结蜡对悬点载荷的影响。抽油机井在生产过程中，如果油管内结蜡严重，在结蜡井段的摩擦阻力增大。上冲程中增加悬点载荷；下冲程中故减小悬点载荷。也就是说，结蜡引起交变载荷的增大，影响抽油杆工作寿命。
　　（7）结蜡易造成对杆管偏磨。
　　二、结蜡因素
　　原油生产过程中的清防蜡一直是困扰油田正常生产的技术难题。在通常情况下采用的是机械清蜡，热洗清蜡，化学清防蜡和磁防蜡技术等，均存在作业频繁、费用大、影响产量和有污染等缺陷。
　　（1）原油的性质及含蜡量
　　（2）原油中胶质、沥青质
　　（3）压力和油气比
　　（4）原油中的水和杂质
　　（5）液流速度、表面粗糙度及表面活性
　　三、电磁防蜡技术原理及应用
　　（1）原理。电磁防蜡器由电源变换和电磁变换两部分组成，经电源变换部分变换后，给设备的电磁转换部分直接供电，电磁转换部分将电能变换成变化的电磁场，电磁变换过程中会释放出一小部分磁力，作为传输源，电磁场可以在管线内向远处延伸，电磁场作用于流体后，可改变分子排列结构，使杂乱的分子团变成极化的稳定的分子团，使石蜡分子电中性化，使它失去脱离溶液而析出的能力，从而达到防蜡的目的。见图1和图2。
　　图1未安装电磁防蜡器图2安装电磁防蜡器
　　从图1和图2的对比中，我们可以很容易的看出其作用前后的分子排列的改变。从而防止其从溶液中析出，堆积在管子的表面，使它失去脱离溶液而伏着油管内壁的能力。使石蜡分子悬浮在石油中，不易析出，达到防蜡的目的。由图1和图2可知，安装电磁防蜡器后，并不会改变原油中原有的成分，不会发生质的变化，所以也不存在任何负作用，相反会降低粘度增强流动性，更有利于通过管线输送，流体中不存在线圈，磁体等器件，对流体不存在障碍，没有运动的部件，流体的流动不受阻，通电即可进入工作状态。技术标准：国家标准：GB8898-2001；电源输入电压：AC380V，50HZ；电源箱输出电流：0-5A，整机功耗：300W，压力：2.5Mpa。
　　（2）应用。A井，电磁防蜡器安装在生产闸门与井口集装阀之间，通过电源线接电后开始工作。电源转换部分，通过采用模块化设计，把交流电转化为直流电，四周用硅胶进行密封，达到防潮防水功能，采用的是不锈钢外壳，可长期在室外环境工作。电磁转换部分，电磁转换部分安装在油井出口处通过法兰与输油管线相连，电磁变换过程中会释放出一小部分磁力，作为传输源，电磁场可以在管线内向远处延伸，改变分子排列结构，使石蜡分子电中性化，使它失去脱离溶液而析出的能力，从而达到防蜡的目的。以A井为例，来分析该电磁防蜡器在应用前后的对比情况。见表1。
　　在制定热洗周期时，以工技大队下发的标准为原则，该井产液量为41.5t/d，产油量为1.3t/d，含水96.9%，以标准制定则为120d。2008年4月14日安装电磁防磁器并投入使用，到目前2008年11月14日，共生产了7个月210d，超热洗周期90d。按工技大队制定的热洗周期标准，以下五项指标如有变化时，该井需进行热洗。若曲线五项指标中，任意三项变化达到如下要求，可确定热洗周期。①产液量下降10%以上；②上电流上升1.12倍以上；③沉没度上升100m以上；④上载荷上升5%以上（未动管柱）；⑤下载荷下降3%以下（未动管柱）；我们对这五项指标进行分析对比，检查五项指标的变化情况，见表2。
　　①产液量下降10%以上：自2008年4月产液量为49.15t，下降到2008年7月份的42.19t，产液量下降超过10%以上，达到热洗要求。②上电流上升1.12倍以上：自2008年4月上电流为50A，到2008年7月份的51A，自2008年8月上电流为46A，到2008年10月份的39A，（2008年8月份检换小作业），上电流未上升到1.12倍以上，未达到热洗要求。③沉没度上升100m以上：自2008年4月沉没度119m，到2008年10月份的194，（2008年8月份检换小作业），沉没度未上升超过100m以下，未达到热洗要求。④上载荷上升5%以上（未动管柱）。⑤下载荷下降3%以下（未动管柱）。
　　表3是该井的载荷曲线表，其中上载荷自2008年4月份到7月份，载荷由75.7KN，到2008年8月份73.65KN，载荷较平稳，变化不大，没有超过5%以上，未达到热洗要求。8月份作业完之后，载荷由65.78KN下降到11月份56.17KN，未达到洗井要求。下载荷自2008年4月份到7月份，载荷由27.62KN，到2008年8月份32.35KN，载荷较平稳，变化不大，没有超过3%以上，未达到热洗要求。8月份作业完之后，载荷由32.71KN下降到11月份25.5KN，达到洗井要求。某队安装了10口抽油机，这10口抽油机平均洗井周期为90d，这六个月应该每口井热洗两遍，某转油站的热洗泵为75KW，每口井的热洗时间平均为6小时，这10口井这六个月需消耗电能为：10口×75KW×6H×2次=9000KW.H。安装电磁防蜡器后这10口井这六个月的耗电量为10口×3度×180天=5400KW.H，因此，如按能耗情况对比来看，运行电磁防蜡器大大节省了电量。
　　四、论文结束语
　　应用电磁防蜡器以后，电流变化不明显，产液量变化不大，载荷平稳，说明该电磁防蜡器应用的效果非常好，达到延长洗井周期，有的井甚至达到了降载荷的效果，降低结蜡周期的目的。
　　参考文献：
　　[1]罗英俊，万仁溥.采油技术手册[M].北京：石油工业出版社，2005.