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所屬欄目:電子技術論文 發布日期:2012-04-23 15:13 熱度:
摘要:分析了結蠟對深井泵的影響和結蠟因素,闡述了電磁防蠟技術的原理。應用表明,電磁防蠟技術將電能轉化成變化的電磁場,改變分子排列結構,使石蠟分子中性化,達到防蠟的目的。
關鍵詞:防蠟,電磁,應用與推廣
石蠟是原油中一種含量很高的成分,在采油生產過程中在油井內極易結晶析出,當溫度降至析蠟點以下時,蠟以結晶的形式從原油中析出,溫度和壓力繼續降低,氣體析出,結晶析出的蠟聚集長大形成結晶體。
一、結蠟對深井泵的影響
(1)井口、地面管線的結蠟,井口回壓增大,深井泵壓頭增大。
(2)深井泵出口結蠟、油管沿程損失增大、地面驅動系統負荷增大。
(3)下泵部位結蠟、泵的吸油狀況變差。
(4)泵吸入口以下結蠟,泵效降低,易燒泵。
(5)結蠟對產量的影響。縮小了油管孔徑,增大抽油桿外徑,增加了油流阻力,使油井減產,嚴重時會把油井堵死,發生卡泵現象。深井泵結蠟易產生泵漏失,降低泵的充滿系數,減少抽油井的產量。
(6)結蠟對懸點載荷的影響。抽油機井在生產過程中,如果油管內結蠟嚴重,在結蠟井段的摩擦阻力增大。上沖程中增加懸點載荷;下沖程中故減小懸點載荷。也就是說,結蠟引起交變載荷的增大,影響抽油桿工作壽命。
(7)結蠟易造成對桿管偏磨。
二、結蠟因素
原油生產過程中的清防蠟一直是困擾油田正常生產的技術難題。在通常情況下采用的是機械清蠟,熱洗清蠟,化學清防蠟和磁防蠟技術等,均存在作業頻繁、費用大、影響產量和有污染等缺陷。
(1)原油的性質及含蠟量
(2)原油中膠質、瀝青質
(3)壓力和油氣比
(4)原油中的水和雜質
(5)液流速度、表面粗糙度及表面活性
三、電磁防蠟技術原理及應用
(1)原理。電磁防蠟器由電源變換和電磁變換兩部分組成,經電源變換部分變換后,給設備的電磁轉換部分直接供電,電磁轉換部分將電能變換成變化的電磁場,電磁變換過程中會釋放出一小部分磁力,作為傳輸源,電磁場可以在管線內向遠處延伸,電磁場作用于流體后,可改變分子排列結構,使雜亂的分子團變成極化的穩定的分子團,使石蠟分子電中性化,使它失去脫離溶液而析出的能力,從而達到防蠟的目的。見圖1和圖2。
圖1未安裝電磁防蠟器圖2安裝電磁防蠟器
從圖1和圖2的對比中,我們可以很容易的看出其作用前后的分子排列的改變。從而防止其從溶液中析出,堆積在管子的表面,使它失去脫離溶液而伏著油管內壁的能力。使石蠟分子懸浮在石油中,不易析出,達到防蠟的目的。由圖1和圖2可知,安裝電磁防蠟器后,并不會改變原油中原有的成分,不會發生質的變化,所以也不存在任何負作用,相反會降低粘度增強流動性,更有利于通過管線輸送,流體中不存在線圈,磁體等器件,對流體不存在障礙,沒有運動的部件,流體的流動不受阻,通電即可進入工作狀態。技術標準:國家標準:GB8898-2001;電源輸入電壓:AC380V,50HZ;電源箱輸出電流:0-5A,整機功耗:300W,壓力:2.5Mpa。
(2)應用。A井,電磁防蠟器安裝在生產閘門與井口集裝閥之間,通過電源線接電后開始工作。電源轉換部分,通過采用模塊化設計,把交流電轉化為直流電,四周用硅膠進行密封,達到防潮防水功能,采用的是不銹鋼外殼,可長期在室外環境工作。電磁轉換部分,電磁轉換部分安裝在油井出口處通過法蘭與輸油管線相連,電磁變換過程中會釋放出一小部分磁力,作為傳輸源,電磁場可以在管線內向遠處延伸,改變分子排列結構,使石蠟分子電中性化,使它失去脫離溶液而析出的能力,從而達到防蠟的目的。以A井為例,來分析該電磁防蠟器在應用前后的對比情況。見表1。
在制定熱洗周期時,以工技大隊下發的標準為原則,該井產液量為41.5t/d,產油量為1.3t/d,含水96.9%,以標準制定則為120d。2008年4月14日安裝電磁防磁器并投入使用,到目前2008年11月14日,共生產了7個月210d,超熱洗周期90d。按工技大隊制定的熱洗周期標準,以下五項指標如有變化時,該井需進行熱洗。若曲線五項指標中,任意三項變化達到如下要求,可確定熱洗周期。①產液量下降10%以上;②上電流上升1.12倍以上;③沉沒度上升100m以上;④上載荷上升5%以上(未動管柱);⑤下載荷下降3%以下(未動管柱);我們對這五項指標進行分析對比,檢查五項指標的變化情況,見表2。
①產液量下降10%以上:自2008年4月產液量為49.15t,下降到2008年7月份的42.19t,產液量下降超過10%以上,達到熱洗要求。②上電流上升1.12倍以上:自2008年4月上電流為50A,到2008年7月份的51A,自2008年8月上電流為46A,到2008年10月份的39A,(2008年8月份檢換小作業),上電流未上升到1.12倍以上,未達到熱洗要求。③沉沒度上升100m以上:自2008年4月沉沒度119m,到2008年10月份的194,(2008年8月份檢換小作業),沉沒度未上升超過100m以下,未達到熱洗要求。④上載荷上升5%以上(未動管柱)。⑤下載荷下降3%以下(未動管柱)。
表3是該井的載荷曲線表,其中上載荷自2008年4月份到7月份,載荷由75.7KN,到2008年8月份73.65KN,載荷較平穩,變化不大,沒有超過5%以上,未達到熱洗要求。8月份作業完之后,載荷由65.78KN下降到11月份56.17KN,未達到洗井要求。下載荷自2008年4月份到7月份,載荷由27.62KN,到2008年8月份32.35KN,載荷較平穩,變化不大,沒有超過3%以上,未達到熱洗要求。8月份作業完之后,載荷由32.71KN下降到11月份25.5KN,達到洗井要求。某隊安裝了10口抽油機,這10口抽油機平均洗井周期為90d,這六個月應該每口井熱洗兩遍,某轉油站的熱洗泵為75KW,每口井的熱洗時間平均為6小時,這10口井這六個月需消耗電能為:10口×75KW×6H×2次=9000KW.H。安裝電磁防蠟器后這10口井這六個月的耗電量為10口×3度×180天=5400KW.H,因此,如按能耗情況對比來看,運行電磁防蠟器大大節省了電量。
四、論文結束語
應用電磁防蠟器以后,電流變化不明顯,產液量變化不大,載荷平穩,說明該電磁防蠟器應用的效果非常好,達到延長洗井周期,有的井甚至達到了降載荷的效果,降低結蠟周期的目的。
參考文獻:
[1]羅英俊,萬仁溥.采油技術手冊[M].北京:石油工業出版社,2005.
文章標題:電磁防蠟器在油田中的應用之電機技術論文
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