油井变频电磁防蜡机理与实验研究
变频电磁场防蜡技术作为一种新兴的物理法防蜡技术,具有成本低、对油层无污染、有效期较长、管理方便等优势,是一种经济实用、效果明显、前景广阔的防蜡技术。为增强电磁场防蜡的作用效果,降低防蜡成本,本文对变频电磁场防蜡技术进行了室内实验研究,优选出最佳工作组合参数,并揭示了电磁场防蜡的作用机理。
分析了油井结蜡机理,总结了油井结蜡的影响因素,归纳了常用的油井清防蜡技术;对现有的两种变频电磁场防蜡器激励源进行了参数测定,发现Ⅰ型激励源发射的电流波形为锯齿波,电压波形为方波,Ⅱ型激励源发射的电压波形则是经过调制的三角波,两种激励源均属于定频电磁振荡激励,频率都是100Hz;通过溶蜡实验,得到在相同条件下经电磁场处理溶蜡量可提高5.5倍以上;通过溶蜡实验、显微观测、降温曲线和粘温曲线等手段,优选出Ⅰ型防蜡器的最佳脉宽档位为3档,最佳激励电流为2.5A,Ⅱ型防蜡器的最佳旋钮圈数为3圈;通过动态防蜡对比实验证明了在相近条件下电磁处理可以大幅缩短溶蜡时间,降低含蜡油凝固点3～5℃,验证了在优选参数下电磁场处理具有明显的防蜡效果;通过电磁场引起管路机械振动的测定实验,发现电磁场所激发的机械振动波都是较规则的正弦波,其正方向和反方向并无明显差别,分析了电磁场激发的机械振动波振动幅值与激励电流的关系,发现一般振动幅值随电流的增大而增大,并总结了其衰减规律,推算出电磁场防蜡器的有效作用距离应在2000米以上;根据电磁理论和含蜡原油流变性的相关知识,并结合室内实验结果,揭示了电磁场防蜡的主要作用机理是机械波动机理,由此解释了远场效应。
电磁防蜡;参数优化;蜡晶形态;机械振动;油井结蜡
中国石油大学(华东)
硕士
油气田开发工程
张建国
2011
中文
TE358.2
113
2011-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）