磁场对油层流体物性的影响汇编

磁场对油层流体物性的影响磁场对石油及其驱替液的物理化学性质是否产生影响，即磁处理效应是否存在，直接关系到磁处理技术是否有一个赖以存在和发展的基本条件。若不存在磁处理效应，便根本谈不到什么磁处理这一门技术了。因此，严格地对磁处理效应进行科学验证，有着极其重要的现实意义和理论意义。可以认为，磁处理效应是否存在，主要依据应该是流体或流体中的物质经磁场处理后，或物质与经过磁处理的流体接触后，其物理和化学性质是否发生变化。几年来的大量实验研究，证明了磁处理效应确实存在，且有“记忆”效应。在实验验证中，为了突出磁场的作用，除了所试样品一个经过磁场处理，另一个不经磁场处理之外，其他的一切条件均相同。下面将根据大量试验研究成果，系统介绍石油、注入水、聚合物、土酸经磁场处理后磁化效应。一、原油磁处理后的物性变化不同油田的原油性质差异很大，模拟试验结果常出现多极值关系。这里介绍的是大庆油田萨南地区油样经磁场处理后的物性变化。其原油的物理性质见表9－6－1。项目含蜡量％含沥青质％碳渣％含胶质％含硫％凝固点℃数据21．81．52．714．50．11432（1）磁场对原油粘度的影响①磁感应强度与降粘的关系：通过对比用不同磁感应强度处理的原油粘度以及未经磁场处理的原油粘度，得到了原油降粘率随磁感应强度的变化关系。实验结果表明，当磁处理温度在30～40℃范围时，无论是含水原油还是净化原油，其降粘率与磁感应强度的变化趋势大致相同。磁处理温度为37℃时磁感应强度与原油降粘率的关系曲线。原油降粘率起初随磁感应强度的增大而上升，经一峰值后，降粘率随磁感应强度的增大而下降，具体的变化关系随原油含水率的不同而异，但总的趋势是随着原油含水率的降低降粘率逐渐增大。②原油含水率与磁感应强度的关系：原油在管道内流动时是一个连续降温的过程，实验按照一定的温度把相同的两筒油样同时进行恒温后，一个经磁场处理，一个不经磁场处理，然后连续降温测定其降粘率的变化值。磁处理温度为37℃时，不同含水原油的降粘率随油温下降的变化关系。可以看出，磁感应强度为100～300mT，含水为84％原油的降粘率随磁感应强度的增大而减小，含水为30％原油的降粘率随磁应强度的增大而增大，对含水为47％的原油进行磁处理时，适宜的磁感应强度为200mT。含水率为90％、70％、63％和15％的原油在不同磁感应强度下的降粘率曲线。这一特征表明，随着原油含水率的降低，提高降粘率应适当增加磁感应强度。综合上述模拟研究结果，磁降粘的适宜温度为35～40℃，磁感应强度随原油含水率的不同而异。当对含水大于70％的原油进行磁处理时，磁感应强度为100mT效果较好；含水率在30％～70％范围内时，适宜的磁感应强度为200mT；含水率小于30％时，磁感应强度以300mT为宜。一般来说，原油磁处理时的降粘效果随着原油含水率的上升而减少，随磁处理后的原油温度的降低而增大。这些现象表明，磁处理能有效地降低低含水率原油在管输中的摩阻。③磁处理温度与降粘的关系：在恒定温度下，测定了磁处理前后原油的粘度变化值，并计算出原油的降粘率，得到了磁处理温度与原油降粘率的关系曲线。降粘率＝（1－磁化原油粘度／未磁化原油粘度）×100％实验表明，温度为35～40℃的含水原油和净化原油，经100～300mT磁场处理有较明显的降粘效果，实验的最佳磁处理温度为37℃。（2）磁场对原油凝固点的影响通过对含水率不同的原油磁处理模拟实验，发现磁感应强度和梯度对原油凝固点有影响。测试结果表明，磁场处理后可以使原油的凝固点下降。①磁感应强度与降凝的关系采用磁处理油样和未经处理油样相对比的测试，测定了不同磁处理条件下原油的凝固点。磁处理温度为35℃时，含水率不同的原油降凝与磁感应强度关系曲线。可以看出，原油凝固点的降低程度与磁感应强度及原油含水率有关，起初随磁感应强度的增加原油降凝幅度增大，经一峰值后又随磁感应强度的增加降凝幅度减少。模拟实验结果表明，磁感应强度在450～650mT范围内能取得较好的降凝效果，净化原油磁化理降凝效果比含水原油明显，最大可以使原油凝固点下降3℃。②磁场对原油凝固点的影响：为了研究磁场对原油凝固点的影响，通过模拟实验测试了含水率为63％的原油经非均匀磁场和均匀磁场处理后的凝固点。实验采用的两种磁场的磁感应强度峰值相等，磁处理时的温度为49℃。据可以看出，原始经非均匀磁场和均匀磁场处理凝效果主要是磁感应强度的作用。（3）磁场对原油结蜡的影响实验采用含水率为63％的含水油样，经模拟实验装置进行磁处理防蜡效果实验，测试了在不同磁感应强度下原油的DSC曲线，并对油样经磁处理前后的蜡晶形貌进行了显微观测。①防蜡实验方法和效果：在管道模拟装置上使原油以一定温度进行1．5h的循环，管壁外套用低于油温2℃的水进行循环冷却，使管壁内外的温差保持恒定，致使原油在管壁上结蜡。对实验用的结蜡短节采用加热称重法测得结蜡量，即把结蜡短节在40℃的条件下恒温2h，去掉粘附在管壁上的原油，然后继续升温，烘下结在管壁上的蜡井称重。经不同磁场处理的油样和未经磁场处理的油样结蜡量与油温关系曲线。由图可见，磁处理前输油管道的结蜡程度与油温有关，油温在37℃附近为结蜡高峰点，油温低于37℃时结蜡量随着油温的上升而增加，油温超过37℃时结蜡量随着油温上升而减少。经不同磁感应强度磁化器处理的原油在不同温度下的结蜡量与未经磁处理的对比，发现在温度为30～59℃的范围内，磁感应强度峰值为150mT的磁化器有较好的防蜡效果，在结蜡高峰点防蜡率为47％。防蜡率＝（1－磁处理后结蜡量／未磁处理结蜡量）×100％磁感应强度峰值为250mT的磁化器只在35～42℃油温之间使原油结蜡减少，而在小于35℃或大于42℃反而使管道结蜡增多；在实验温度范围内，磁感应强度峰值为390mT的磁化器均表现为原油结蜡增加。油温分别在37℃、40℃的情况下磁化器中心的最大磁感应强度与原油结蜡量的关系。②磁感应强度与原油析蜡峰点的关系：将原油恒温在60℃，然后按3℃／min连续降温，测量了原油的DSC曲线。原油在降温过程中，在35～42℃范围内，出现一个大的放热峰，反映了随着温度的降低，原油中的石蜡按分子量由大到小依次析出和结晶，并在38℃附近为原油析蜡高峰点，这与原油在管道中结蜡的高峰点基本对应。用同样的方法测试了经不同磁感应强度磁场处理的原油在降温过程中的DSC曲线，得到了磁感应强度与原油析蜡峰点的关系。磁处理后使原油析蜡峰点发生了变化，其变化与磁感应强度呈非线性关系，在100～250mT范围内，析蜡峰点下降较为明显，其最低发生在磁场强度为200mT的条件下。③磁处理前后原油蜡晶显微观察：将原油加热至60℃恒温后，在磁感应强度为200mT的条件下，分别做磁处理原油和未处理原油在连续降温过程中的显微观察和录像。当油温降至54℃时，未磁化油样的蜡晶开始析出，并且在油温降至50℃时已有蜡晶聚集。经磁处理过的油样在温度降至50℃时还没有蜡晶析出。观察发现油样经磁处理抑制了石蜡分子的聚集和蜡晶的析出，使原油的析蜡点至少下降了4℃。随着原油温度的继续降低，无论是未磁化原油还是磁化原油，其蜡晶总要析出和长大。但相比之下，磁化原油的蜡晶形态显得很细微，当油温下降至33℃时，蜡晶间已经形成网络。在此温度下未经磁处理的原油蜡晶既多又粗，相互间连结成的空间网络已完全把油分割包围于其中，直观看上去网络结构强。而经磁处理的原油蜡晶既少又细长，蜡晶间连结松散，网络结构也比较弱。（4）原油磁处理效果与处理时间的关系在磁感应强度为200mT和磁处理温度为37℃的条件下，测定了含水率为63％的原油在不同磁处理时间下的粘温关系和磁处理效果保持的时间。①磁处理时间与降粘的关系：通过未经磁处理的原油与经不同磁场强度、不同时间处理的原油粘温关系对比测试，得出了磁处理时间与原油降粘率的关系。磁处理时间在l～10s的范围内，磁处理时间越长，磁化效果越好。②磁处理效果的保持时间：把磁处理后的原油在恒温37℃条件下，按不同时间静置，并与相应的未磁处理原油的粘温关系进行对比，通过原油降粘率随静置时间的变化，研究磁处理效果的保持时间。含水率为63％的原油经磁处理10s井静置不同时间后的降粘率曲线，原油磁处理后1h，平均降粘率为39％，磁处理后3h，平均降粘率为18％。含水率为63％的原油，在磁处理时间为1s时磁降粘效果的保持时间。原油磁处理后1h，平均降粘率为33％；磁处理后3h，原油平均降粘率为13％；磁处理后4h原油平均降粘度为5％。原油经磁处理后，其降粘效果随时间的推移而减小，一般超过4h便基本恢复到原油未经磁处理时的粘度。可见原油经磁处理后所产生的各种效应是有一定时间性的。（5）原油磁化率的测定中科院金属研究所对大庆油田3种原油进行了磁化率测定。结果表明，3种原油的磁化率均为负值，其磁化率均对磁场有着强烈的依赖关系。石油是一种碳氢化合物的多组分混合物，它对磁场的敏感性很弱，不同油藏的油样对磁处理的反应差异很大，有的油样经磁场处理后甚至看不到磁效应现象，有的油样则十分明显。就大庆油田而言，各个地区的油样对磁场的反映也有很大的差异。因此，该处介绍的实验结果，仅能说明对某一种原油的磁化效应，并不意味着所有的油样都会有同样的磁处理效果，请读者务必注意这一点。二、油田注入水磁化的效应及其作用大部分砂岩油藏的开发都采用了注水采油的生产方式，因而如何提高油田注入水的驱油效率，始终是采油工作者所关心的问。在一定的磁场影响下，油田注人水的特性是否会有所改变。为口答这个问题，通过大量的实验，观测到了一些有趣的现象。（1）磁场对油田注人水的宏观影响①滋场降低了水的表面张力：大庆油田勘探开发研究院流体实验室，用120～300mT的磁场对大庆油田中七联合站的注人水进行处理，发现原油与水的界面张力降低了22．8％。这种现象的延时记忆时间长达190h以上。表面张力与磁场强度的相关性呈一种非线性的多极值关系。大庆采油工艺研究所磁技术实验室在实验中发现，磁处理可以改变水在煤油体系中的润湿性。实验采用蒸馏水和大庆地区的自来水，经260mT磁场处理后，在煤油体系中做同条件对比。用CA—A型接触角测定仪观察，发现自来水和蒸馏水的润湿性都发生了变化，其中自来水经二次磁处理后水滴的接触角改变的最大，由103°变至79．3°。蒸馏水也是经二次磁处理后变化最大，由122．25°变至98．5°。经300h的连续观察还发现，水在煤油体系中的润湿角改变后可似保持很长的一段时间。水的表面张力变化程度不仅与磁处理次数有关，而且与水的温度密切相关。实验中发现，温度越高，磁处理对表面张力的影响越大。例如30℃时蒸馏水的表面张力随处理条件不同，其幅度约降低2％～6％，80℃时降低4％～10％。在较高温度下，有益于增加磁处理效果。流体表面张力的大小还与水中所含杂质的成分等因素有关。正构烷烃及醇经磁场处理后，表面张力也有不同幅度的降低，且醇类的效果更为明显。这一结果，无论在理论上还是在实践上均具有重要意义。②磁场使水中的腐生菌繁殖受到了抑制：大庆油田采油一厂用油田注入水做细菌繁殖实验、在同等条件下一个加入140mT磁场，另一个不加入磁场。经数天连续观察发现，经磁场处理的水中腐生菌的个数明显减少，抑制率高达60％以上，面对硫酸盐还原菌则不起作用，实验结果见表9－6－4。试样菌类未处理磁处理抑制率，％1腐生菌，个／ml硫酸盐还原菌个／ml13200140．003480140．0073．6402腐生菌，个／ml硫酸盐还原菌，个／ml1068140．00406140．0061．990③磁场使水中的悬浮物的颗粒变小：用蒸馏水和大庆朝阳沟油田的注入水做磁处理前后的对比试验，进行显微放大观察和元素含量测定，结果是油田注入水磁处理前后悬浮物含量和粒径发生了明显的变化。显微放大观察结果，磁处理后水中悬浮颗粒明显减少，相对比的蒸馏水由于悬浮物含量本来就很低，因而看不出有明显的变化。随着时间的延长，水中悬浮物颗粒慢慢地聚集到一起，这个过程约需18d左右。同时，在悬浮物中，中、大尺寸的颗粒减少。这种变化，不仅有利于减少注水时对油藏喉道的堵塞，而且特别对低渗透和特低渗透砂岩油层十分有利。同时也表明磁处理效果可以延续20d左右。用原子吸收光谱测定朝阳沟油田的注入水时发现，磁处理前后的某些元素含量明显减少，其中铁元素减少了16．5％，钙元素减少了23．1％，B、Si和K元素含量减少了14％。④磁处理油田注入水可以起到净化水质的作用：在油田注入水中有大量的腐蚀产物，主要成分是FeS、Fe2O3、CaCO3、MgCO3和少量的油污，经在注水井口安装磁处理装置验证，有相当一部分水中所溶解的铁磁性物质被吸附在内磁场表面，从而减少了对油层的污染。（2）磁场对油田注入水的微观影响①磁处理对水中溶盐晶体结构的影响。a．大庆油田注入水。样品为大庆油田注入水在室温下自然蒸发后所得沉积物，经化学分析主要成分为Na2CO3。经过磁场处理和未经过磁场处理的沉积物的X—射线衍射均显示出两种晶系，未经磁场处理的两种晶系比例为53％和47％，经磁场处理后为79％和21％。这一变化应为磁场作用的结果。b．对北京自来水的影响。样品为北京自来水煮沸后沉积的沉淀物，化学分析表明CaCO3占97％，其余为MgCO3。沉积物的X—射线衍射谱表明，未经磁场处理的，显示出正交和单斜晶系各占56％和46％，二者比例近似相等。经较高梯度的磁场处理后的沉积物，显示正交晶系下降到17％，单斜晶系为83％。磁场的影响非常明显。c．对矿化水的影响。以MgCl2和NaHCO3用蒸馏水配制成矿化水溶液。矿化水经一定时间蒸发后沉积物主要成分为MgCO3。此沉积物由X—射线谱表明为单斜晶系和三斜晶系两种结构。经磁处理后三斜晶系明显增加，单斜晶系所占比例减少。上述实验表明，磁处理影响结晶动力学，特别是一些容易受外力影响的晶系，磁力的作用比较明显。以上几种盐代表了普通水系溶盐的主要成分。实验结果表明，磁处理对普通水系是有作用的。②磁处理对水垢沉积物形态的影响a．对沉积物颗粒及分布的影响。将磁场处理和未经磁场处理的北京自来水和大庆油田注入水，分别滴在薄玻璃片上，自然蒸发后，在偏光显微镜和电子显微镜下观察。发现在低倍（160倍）偏光显微镜下，未经磁处理的水滴沉积物，水滴边缘沉积的粒子较多，花纹不清晰。经磁处理后，边缘粒子数减少，有较多粒子移向水滴中心，图案清晰，粒子有团聚趋势。电子显微镜（高放大倍数）观察表明，磁处理后的沉积物颗粒变得细小而弥散，有利于油田注入。b．对沉积盐的形态影响。将磁场处理和未经磁场处理的矿化水（高含盐水也一样），分别置于烧杯中，静置若干天后（约20d），杯底和杯壁都出现沉积，经磁处理的杯底的沉积结晶趋向于有规律的排列，而未经过磁处理的不呈任何有序排列。c．磁处理水有明显的防垢作用。在大庆萨北油田北二东四号转油站上进行了磁法防垢试验。试验前该站的输油渗水温度为80℃，管线内结垢严重，平均每月的结垢厚度达0．6mm。安装了外磁式除垢器后，结垢量明显减少。经过一年零八月的连续观察，管线内壁上基本不结垢，仅有薄薄的一层砂状物，质地很松软，用手一触即掉。磁处理前后在同一处取水样进行显微观察，发现磁处理前水垢晶体为立方形，磁处理后变为圆球状，并且晶体的粒径明显减小。③磁处理对溶解热的影响：对KCl在水中的溶解热实验表明，KCl在经过和未经过磁场处理水中的溶解热，分别为17601±9J／mol和17510±26J／mol，两者相差91J／mol。磁场的影响是显著的。④磁处理水的光谱变化：对于各种水，普通的情况是光吸收（或散射）强度增加。蒸馏水、自来水、油田注入水、矿化水经磁场处理的近红外光谱、紫外吸收光谱、拉曼散射光谱的实验表明，光吸收（或散射）强度发生了变化，但对峰值没有影响。一般认为这是改变了水系的吸收系数，或者说磁场对水分子的振动状态，瞬时偶极矩和电子跃迁等情况有所影响。（3）磁处理水与岩心相互作用效应 ①磁处理水有抑制粘土矿物膨胀的作用：a．刻度管法。大庆油田勘探开发研究院流体室用刻度管法测定蒙脱石粘土矿物的膨胀率变化。结果表明，含量100％的蒙脱石粘土在普通水中的膨胀率为123％，在磁水中的膨胀率为107％，磁水抑制率为16％。以含量30％蒙脱石粘±和70％石英砂的混合物，普通水的膨胀率为116％，磁水的膨胀率为111％，磁水抑制膨胀率为5％。②离心机法。采用离心机法，以2％浓度的KCl水溶液为基样，测定油田注人水磁处理后对蒙脱石、高岭石及大庆油田表外储层泥质砂岩的相对膨胀率，结果是在45℃条件下，磁水对蒙脱石的抑制膨胀率为53％，常温条件下为25％，而对高岭土则不起作用，实验结果说明，磁处理水具有一定的抑制粘土膨胀的作用，在较高温度下，磁处理水对粘土膨胀的抑制作用更大。这一点与表面张力实验结果相一致。虽然磁处理水的抑制粘土膨胀效果没有化学防膨剂强，但磁处理水的装置结构简单、技术要求低，无附加设备，也无需电源以及成本低廉等优点是其他方法所不及的。②磁化作用提高了注入水的溶解度：实验采用的是大庆萨中油田南1检6－37井的天然岩心，研磨成粉末状，取s4g放入容器内，用240ml经500mT磁场处理过的清水浸泡24h。然后取浸泡过岩心的水样用原子吸收光谱法测定试样中的部分离子含量，与空白试样进行对比。可以看出，磁处理水浸泡岩心后总的溶解量增加了，但是对Ca离子的溶解值却相对下降了27．6％。对氯化钠、碳酸钙和膨润±3种物质分别进行的普通水和磁化水的溶解度测定结果，也证明了磁化水有较强的溶解性。磁处理水对油藏组分及难溶物质表现出较强的溶解能力，这可以使得已经堵塞在油层孔隙中的堵塞物和油层中的岩石矿物质部分溶解，在一定程度上对油层孔道起到沟通作用。③磁处理水对粘土矿物状态的影响：油藏中的粘土矿物，遇水后会发生膨胀、絮散，有的运移加快，会造成油藏损害。粘土矿物的颗粒尺寸和粒度分布与上述各因素有着因果关系。经磁处理后的粘土矿物，其粒度和分布发生了显著的变化。蒙脱土和高岭土经磁处理水处理后，都显示出颗粒尺寸有所增大，细小颗粒明显减少。④磁处理水对粘土矿物结构的影响：物质在形态上的变化，是其结构特点所引起的必然结果。已观察到粘土矿物与磁处理水作用后的聚集状态、尺寸大小及粒度分布等方面都有明显的变化。蒙脱土为单斜晶系，对其施加外引力，最容易使晶面解理，而使之发生晶面缺陷，它的键角和吸收强度的变化均较为明显。⑤磁处理对浸润性的影响：浸润性（或称润湿性）和原油采收率及增注效果密切相关，此研究对油田开发具有实际意义。对水在硅胶上的润湿热测量表明，磁场明显地影响水在硅胶上的润湿特性，其润湿热降低5％～9％，且与磁场强度呈非线性变化。溶解一定量盐的水溶液静置杯中，观察在室温下自然结晶的情况，发现经磁处理的水在杯壁上升高、上升快，结晶多，这也表明浸润性有变化。⑥磁化水提高了岩心的吸水饱和度：实验采用了喇5－检151井离台子油层的弱亲水天然岩心。从同一块岩心上取下2块直径为25mm、厚度9mm的薄片做吸水量实验。在室温25℃的条件下，用磁场强度为170mT的磁处理器，以1．56m／s的流速对清水进行磁化处理，使岩心薄片饱和水的时间为10min，然后去游离水5min，结果差异是比较明显的，磁处理水要比清水的饱和度高一些，对比质量吸水百分率是1．82％，对比体积吸水百分率是0．8％。通过上述实验可以看出，油田水经一定强度的磁场处理，所产生的磁化效应有一个共同的特性，即磁场去掉之后，磁化效应井不马上消失，而是保持了一段相当长的记忆时间，最长的可达18d之久。这一特性的发现为磁化水的利用创造了条件。（4）磁化水对驱油效率的影响油田注入水经磁场处理后产生了明显的磁化效应。那么，对砂岩油藏注入磁化水能否提高油层的采收率？针对这个问题，开展了一系列的模拟实验研究。①磁化水相渗透率测定：大庆萨中油田在岩心模拟实验上，进行了油田注入水通过人造岩心的水相渗透率测定。实验条件如下：岩心管由Φ32×500mm的无缝钢管制成，内部用35～100目的石英砂和膨润土混合后制成人造岩心。实验所需要的磁场由电磁铁提供，电磁铁极间距离为10mm，磁程长度为60mm，磁场强度在0～500mT之间可以调整。泵出口压力：0．19MPa注入水温度：22℃水流经磁场时的速度：0．43m／s试验结果。可以看出随着磁场强度的增大，水样通过岩心的能力有所增加，达到一定值以后，磁场强度再提高，通过的水量不但不增加反而有较大幅度的下降。实验还用膨润土含量5％和15％的两种人造岩心进行了通过注水量测定，两条曲线反映了相似的变化规律。大庆喇嘛甸油田用与萨中油田相似的模拟实验方法，对天然岩心通过清水和磁化水的能力进行了测定。通过这个实验可以看出，对一块相同的岩心，流过相等的注入量所需要的压力和时间有很大的差别，磁化水比清水有较高的渗透率。②磁化作用对合粘土模型驱油效率的影响：大庆油田勘探开发研究院流体室根据注入水经磁场处理后所产生的磁效应现象，系统地研究了注磁化水对驱油效率所产生的影响，流程上开展了4种模型的驱油实验。a．磁化作用对高含粘土模型驱油效率的影响。将30％的蒙脱石粘土、70％的石英砂混合物装入长30cm、直径4．5cm的管状模型中，然后饱和变压器油。由于磁化水对粘土膨胀的抑制作用，注磁化水比普通水的驱油效率可提高5．6％～8．7％。当注水倍数达到0．7倍孔隙体积以上时，磁化作用的影响开始加大，采收率比注普通水的逐渐提高。b．磁化作用对低含粘土模型驱油效率的影响。将15％的蒙脱石粘土、85％的石英砂装入状模型中，注普通水和磁化水的驱油实验结果，说明含15％蒙脱石模型注磁化水不能提高驱油效率。c．磁化作用对大庆油田表外储层泥质砂岩驱油效率的影响。用大庆油田杏树岗地区5－4－33井的表外储层岩心破碎后制成管状模型，做了注普通水和磁化水的驱油实验，实验说明磁化作用没有改变大庆油田表外储层泥质砂岩的驱油效率。d．磁化作用对大庆油田天然岩心模型驱油效率的影响。大庆油田天然岩心粘土矿物的含量一般占10％左右，主要以非膨胀型粘土矿物高岭石为主。实验中取大庆油田南8－3观32井和龙虎泡油田岩心做了驱油实验。实验结论认为大庆油田砂岩注磁化水尚不能提高驱油效率，无水采收率和最终驱油效率的变化可能是由于实验用岩样的孔隙结构上的差异所致。尽管油田水对磁场的处理结果反映不完全一致，但是总的趋势却反应了磁化水有利于提高砂岩油藏的注水开发效果，至今尚未发现注磁化水对岩心所产生的不良影响。三、聚合物磁化效应为了更好地促进磁处理技术在采油中的应用，并不断地扩大其应用领域，大庆油田开展了在三次采油中应用磁处理技术的研究。首先在磁处理聚丙烯酰胺聚合物这个课题上进行研究和实验，通过对磁处理效应的观察和磁处理参数的优选试验，探讨磁处理聚合物性质的变化及磁处理聚合物的可行性。（1）聚合物磁效应的验证①磁处理对聚合物溶液粘度的影响：试验按现场使用条件配制聚合物溶液，浓度为（100～1000）×10－6，在磁模拟装置上进行磁处理试验，然后取空白样和磁处理后样品进行粘度测定。②磁处理对聚合物溶液表面张力的影响：试验用800×10－6浓度的聚合物溶液，经180mT磁场处理，用JZHY－180界面张力仪进行磁处理前后聚合物溶液表面张力的测试。③磁处理对聚合物润湿性的影响：试验也用800×10－6浓度的聚合物溶液，经180mT磁场处理，用日本CA－A型接触角计来测量其润湿角。④磁处理聚合物对粘土矿物的影响：试验用易膨胀的膨润土矿物岩屑，装入两支量筒内，分别用磁处理聚合物溶液和普通聚合物溶液浸泡，浸泡时间21h，然后观察其膨胀情况。未经磁处理的聚合物溶液浸泡粘土后，粘土体积从10ml膨胀至15ml，膨胀率达50％。经过磁处理后的聚合物溶液浸泡粘土后，粘土体积从10ml膨胀至13ml，膨胀率为30％。两组数据对比，磁处理聚合物溶液浸泡粘土膨胀率下降了20％。⑤磁处理聚合物溶液“记忆”效应观察试验：选择三种不同浓度的聚合物溶液，经过磁处理后，装人磨口瓶中，放在室温下保存一定时间，用粘度计观察其粘度的变化情况，共观察了303h。聚合物溶液经过磁处理后，磁“记忆”效应相对稳定经过300h磁效应仍然存在。尤其是浓度800×10－6的样品，磁处理后粘度相当稳定，没有下降的趋势；浓度600×10－6的样品在10h观察时，粘度从7．2mPa·s下降到6，97．2mPa·s；浓度1000×10－6的样品在53h内粘度从10．5mPa·s下降至0．2mPa·s，但是这两个样品粘度分别下降后又保持稳定，所以从这个试验可看出磁处理聚合物溶液的磁“记忆”效应可长时间保持。⑥聚合物溶液磁处理后紫外光谱测试：中国科学院物理研究所国家重点磁学实验室对磁处理后的聚合物溶液进行了紫外光谱测试分析。从获得的光谱吸收图来看，聚合物溶液经磁处理后光的吸收强度增加，出现一个很大的峰。一般的解释是磁场改变了溶液的吸收系数，或者说磁场对溶液分子产生一个振动状态，影响了瞬时偶极矩和电子跃迁，使紫外吸收光谱上产生峰，充分证实了磁效应的存在。通过以上6个方面的试验与研究，证实了聚合物溶液经磁处理后，磁效应的存在，且具有较长时间的“记忆’效应。并且发现，诸多的磁效应变化均有利于聚合物的注人和配制浓度的降低，为磁处理聚合物技术奠定了良好的基础。（2）聚合物磁效应的影响因素①磁场强度的影响。根据实验结果可以看出，磁场强度在50mT时，聚合物溶液的粘度就发生了变化，粘度增加幅度为3．2％～15％，而且随着磁场强度的增加，粘度变化趋于相当稳定了，并没有多极值现象出现。从聚合物溶液磁处理后其粘度上升这个意义上讲，现场使用可以降低聚合物溶液的配制浓度，以降低成本，提高经济效益。②磁处理流速（流量）的影响。在磁处理过程中，流速也是一个关键性的影响因素，为此在磁模拟装置上进行了改变不同流速（流量）的试验，试验流量在54～626m3／d，相当于40mm管径内的流速为0．49～5．77m／s。磁处理场强为150mT。磁处理流量在54～626m3／d之间（流速0．49～5．77m／），聚合物溶液粘度均发生变化，且不随流速的改变而变化。也没有多极值现象磁处理效果相当稳定。这种较宽的磁处理流速范围，极大地方便了磁处理器的设计工作。③温度的影响。考虑到聚合物溶液注入地层后温度要上升，为此进行了温度对磁处理效果的影响试验。④配液方式对磁处理效果的影响。该试验是研究磁化水配液和直接磁处理聚合物溶液这两种不同配液方式与磁处理效果之间的关系。试验用两种不同浓度的溶液，按上述二个方式分别配制，然后分别进行粘度测试。通过对聚合物溶液磁处理和应用规律及各种影响因素的研究与试验证明，磁处理聚合物不仅存在磁效应，而且经磁处理后，还使聚合物具备了磁化水的某些性质，有利于聚合物溶液注入地层和驱油，为磁技术在三次采油中经济有效地应用提供了实验基础。四、磁处理酸的物性变化及与岩心的作用效应这里所讲的磁处理酸液，指的是用磁化水配制土酸溶液，观察酸液的某些性质变化情况及其对岩心的作用效应。（1）磁化酸的性质变化①磁处理酸液的润湿性变化：在场强256mT、流量200ml／s下，制取磁处理酸。用CA－A型接触角测定仪观察，发现磁处理酸润湿角比未处理酸润湿角降低了29％。加入酸化缓蚀剂IMC－5和ABS后再测，磁处理酸比未处理酸润湿角降低32％。润湿角降低，表面张力减小，酸液易于进入岩石微细孔道，以解除喉道的污染，疏通喉道，使酸化效果更好。表9－6－24　酸液润湿角测量结果分类12∶6土酸未处理酸润湿角31．7°磁处理酸润湿角22．5°变化率，％29．0表9－6－25　加缓蚀剂后酸液润湿角测量结果分类12∶6土酸＋IMC－5＋ABS未处理酸润湿角 10．5° 未处理酸润湿角 22．5° 变化率，％ 32．0 ②磁处理酸的活性变化：用8块渗透率相近的天然岩心，烘十称重，两两一组分成4组，先将第一组岩心分别投入装有100ml磁处理酸（在256mT、200ml／s条件）和未处理酸的烧杯中，反应1h，取出烘干称重。依次投入其他3组岩心，计算出四次投入的8块岩心的失重量，磁处理酸使岩心失重多，反应速度快，活性强。磁处理使酸的润湿性和活性增强，证实了磁效应的存在，并且为磁处理技术在酸化工艺中的应用提供了依据。（2）磁处理酸与岩心的作用效应①磁处理使岩屑吸酸量增加：将等量的岩屑灌入等长的直径为6mm的玻璃管中，然后将其立于酸液中，在相同温度和相同时间内测岩屑吸收酸量的多少。结果，磁处理酸比未处理酸多吸收入20．4％。②磁处理酸使岩心渗透率提高：装好流程，把Φ2．5cm×2．5cm的天然岩心装入岩心夹持器内，再将岩心夹持器装入流程，加热到60℃，用2％KCl溶液测岩心液相渗透率，然后挤入1倍孔隙体积的磁处理酸，反应3h，测酸化后岩心液相渗透率，结果，磁处理酸酸化后渗透率提高了50．3％。以上实验结果说明，磁处理酸起到了提高酸液润湿性和活性的作用，使酸液易于渗透，易于进人岩。动细微孔道，可进一步提高岩心的渗透率。     磁作用机理和理论模型一、“磁致胶体效应”的理论模型根据观察分析原油经磁场处理后蜡晶的析出形式，测量原油的磁化率及红外光谱，提出了“磁致胶体效应”理论模型，用来分析磁技术应用机理，分析磁防蜡、磁防垢、磁增注的机理。该理论可简述如下：在磁处理应用见到效果时，流体中析出的粒子细小而弥散，粒子的尺度可视为胶体范围。磁场处理对胶体粒子表面双电层形成起到了促成作用，使原来不断形成又不断消失的粒子因表面形成一亚稳状态的双电层得以较稳定的存在。由此，导致在一定条件下，磁处理产生了磁防垢、磁防蜡、磁降粘等许多效果。在有相变趋势的原油或水中，磁场的作用促进了相变的发生。磁场通过对带电粒子的作用，使在纳米至微米这个尺度内的颗粒表面，形成处于亚稳状态的双电层。由于亚稳的双电层存在，使磁处理具有所谓的“记忆”效应。在颗粒表面的双电层中，氢键起着重要的作用。这种亚稳状态的双电层使得小颗粒不被溶解而存在，其存在的时间与系统的状态相关，并可以成为结晶发生的晶种，使后来形成胶状沉淀。有效磁致吸附能（H）为：φH（φ，H）＝β（φ）H二、氢键异变理论对于那些能够在分子间或分子内产生氢键的分子而言，氢键在很大程度上抑制着其相互作用的大小和性质，也是造成一些物质的某些重要的物理化学性质发生变化的根源。在油、水、气及岩石矿物这样复杂的油藏体系中，除水外还有很多能够形成氢键的分子和粘土矿物，而这些分子间或分于内氢键的形成，无疑是有关控制石油开采过程的一个重要因素。我们通过实验发现，凡是具有极性原子的物质对磁场的作用都比较敏感。如像水这种由氢键缔合而成的三维结构，施加微弱的磁场虽还远不足以使氢键发生断裂，但可以给其大体系一扰动，使其价电子发生新的取向，造成缔合分子间新的排列组合，这样就产生了改变氢键形态的可能性，使其发生弯曲或扭动，或改变其键角或键的强度。因为磁场作用很弱，所以发生扰动与磁场的方向、梯度、磁处理时的流速及作用时间均有密切关系。在不同条件下表现出某些物理化学性质的奇异变化，如水经磁场处理后，水的表面张力下降，蒸发速度加快，溶解性能加强，对氧化硅浸润热下降，使粘土膨胀性减弱，光学性质界变现象，就是水结构经磁场作用而发生的细微变化的反映。因为氢键的变化只是弯曲、扭动及强度变化，而不是断裂，所以脱离磁场后便有一个复原过程，即重新恢复到原来的稳定状态。因此水经磁场处理后其物理化学性质变化也有一个松弛或复原过程。磁处理在油田增注、防蜡等方面有效，H键是其中因素之一。因此，只要我们了解了氢键受到磁场作用后的行为和规律，就能在一定程度上对一些奇异现象进行合理地解释。为最终提示磁效应的本质提供理论依据。三、“内晶核”原理磁处理的作用是致使液流中内晶核的形成受到抑制。在任何水体系统中，成垢的直接原因是沉积物从过饱和溶液中沉淀出来。影响形成垢的主要因素，一个是流体中成垢化合物的溶解度，另一种则是晶核，它最终导致垢的沉积并生长。生长着很小的垢的颗粒或管线中的粗糙面都可形成为晶核。要控制或防止垢的形成，就必须控制溶解度和晶核。在许多防垢方法中，都是靠控制晶核防止结垢，这些防垢方法包括物理方法和化学方法，如防垢剂的使用。用磁场作用于流体，以改变晶核的形成过程，是一种简易的物理方法，实践证明也是行之有效的。从大量的实验如水垢的显微观测及X光衍射谱证明，磁场作用于水体系统，首先受到磁场影响井直观表现出变化的是水体系统中的杂质。显微观察玻璃片上自然蒸发干涸的水垢，经过磁处理后，水垢颗粒变得大而松软；而未经磁处理的水垢坚硬而密集。就北京自来水而言：这些水垢主要是CaCO3。在经磁场处理后，这些晶体的外形（晶形）发生了明显的变化，水中沉淀物移向水滴的中间，边缘减少。根据这些实验现象提出了“内晶核”效应的假设。对于晶核的形成，根据水的经典研究，水中一些杂质粒子被一簇簇水分子组成的集合体H2O所包围，由于水分子簇团及其缔合物、水合离子和杂质的微观颗粒都进行着不间断的振动运动。水分子簇团一般由50～200个水分子组成，因而与其相关的内禀振动频率有一个频率带（频率范围）。当水体系通过一段相当长磁程的高梯度的磁场时，可能受到磁感应振动，当其振动频率恰好与一些水分子禀振动频率相等或成比例时，即可能发生共振，致使一些水分子簇团发生畸变扭曲或破坏，从而释放出原来被包裹着的杂质微粒而成为自由的晶核。这就是说，在磁场作用于水系统时，必须有一个相应的磁场强度范围，这样的磁场强度条件下，加大磁场梯度。与此同时，磁场的位形（磁力线分布形状）却是具有决定意义的，磁场强裂的不均匀性在处理流体时才能显示出力的作用，使流体内部质点产生相对位移和变化，实现有效的磁处理。当磁场去除以后，流体内部的变化，并不恢复原来的状态，而是恢复到新的平衡系统，这个过程可能比较长，也就是实践中观察到的“记忆”效应。晶核作为晶体生长的起始固化点，磁场以什么方式影响CaCO3晶体的生长，致使它与未经磁处理的CaCO3晶体生长有如此大差别？如果能够弄清磁场对晶核边界层表面生长晶体的影响，无疑对寻求磁场处理效应的解释可大大前进一步。    磁处理装置的设计与安装一、磁性材料在石油矿场的采油生产中使用磁技术进行采油井防蜡降粘，或者是注水井增注，以及油田设备管道防垢，必须有各种类型的磁化装置。在磁化装置的内部需要建立一个对处理介质合适的恒定磁场，这种磁场的建立有两种基本方式，一种是用电磁铁通过电流的大小建立磁场，另一种是用永磁体建立磁场。由于电磁铁的体积大，安装不方便，因而在石油矿场实际应用的很少，绝大部分磁化处理装置采用的都是稀土永磁材料。（1）稀土永磁材料简介能在较长时间内保持一定磁性的材料叫永磁材料，它曾是电子材料中的一个重要分支。永磁材料广泛地应用在仪器仪表、机器制造、电声、影视、航空领域中。近年来，它开始广泛应用于石油矿场的各种磁处理装置上。永磁材料有着悠久的历史。我国战国时代就有用天然磁石（天然磁铁矿石）磨成的指南针。在我国古代的许多著作中，已大量记载了磁石吸引铁的现象，并对这种现象做了大量的研究。后来人们又发现铁经过磁化后，也有吸引其他铁的性质，并开始了对人造磁石的研究。在漫长的历史长河中，永磁材料的发展是十分缓慢的。直到19世纪末和20世纪初，永磁材料才有了较大的发展，从60年代开始有了突飞猛进的发展。目前永磁材料主要有3大类：一是铝镍铬；二是铁氧体永磁；第三类就是稀土永磁，它的出现是永磁材料发展的重要标志。稀土永磁是稀土金属与过渡族金属如铁、铬、镍、铜等所组成的合金，经过适当处理后具有目前最好的永磁性，最大磁能积已达50以上（标志永磁特性好坏的一个参数，单位为兆高斯奥斯特），是铝镍钻的5倍多，是铁氧体永磁的10倍多。20世纪60年代，美国的一些学者发现稀土和钻的化合物具有巨大的磁晶各向异性；这意味着能做成性能优异的永磁。70年代后期，人们在钐、钴的基础上添加其他过渡族元素，如铜、铁、锆等将磁能积提高到30左右，这是第一代稀土永磁和第二代稀土永磁。1983年日本住友公司首先研制成功第三代稀土永磁，即钕铁硼永磁。它出现的意义远大于前两代稀土永磁。它不含有稀缺的元素钻，而锭的资源很丰富。它的最大磁能积已达50，是第一代稀土永磁的两倍多，具有优异的永磁性。我国从1983年开始研究钕铁硼永磁体，几年来取得很大进展，产品已达到国际先进水平。目前世界上稀土永磁的总产量相当少，但是它的发展却十分迅速，预计本世纪末稀土永磁的总产量可达几万吨，产值可达几十亿美元。我国稀土资源极其丰富，占全世界储量的80％以上，为各工业部门使用永磁材料提供了可靠的保证。（2）常用永磁材料性能永磁材料有许多种，绝大部分永磁材料我国已有定型产品，在石油矿场应用最广泛的是稀土永磁材料钕—铁—硼。钕铁硼永磁材料引起人们极大兴趣的原因主要有以下几点：第一，它是迄今为止所发现的永磁材料中磁性最强的一种。据报道其最大磁能积已达50兆高奥。钕铁硼的磁能积是铁氧体的10倍，比钐钴永磁至少高1／3。由于这一特点，使它成为制造高性能、小体积、轻重量磁性器件的极好材料。第二，用铁取代昂贵的钻，降低了原料成本，减少对战略物资钻的依赖。我国由于缺少钻资源，长期依赖进口，因此对我国尤其重要。第三，在稀土矿物中铰的含量比钐大约高5倍。因此，用铁取代钐制造稀土永磁，不仅价格可以大幅度降低，而且原料来源丰富，使大规模生产和应用稀土永磁成为可能。常用的永磁材料都有各自特定的物理性能，根据石油矿场使用的条件可以灵活选择。如果是下到井内的磁处理装置，特别要注意选择温度系数或者是居里温度，否则会因为永磁体磁性材料适应不了井下温度而迅速退磁，造成磁化装置失效。（3）永磁材料选择永磁体的最高使用温度受其居里点限制。在居里点以上，任何物质的磁性均告消失。一些常用永磁体的居里温度为：锶、钡铁氧体为450～500℃；稀土钻永磁为450～850℃；钕铁硼永磁为310～330℃。永磁体的最低使用温度受其低温退磁效应的限制，各种永磁体产生低温退磁效应的温度范围大致为：钡铁氧体为一20－一40℃；锯铁氧体为－20～－60℃；稀土钴与钕铁硼永磁体为－40～－70℃。目前设计的各种磁处理装置其使用温度主要取决于所有的磁体。按我国各永磁体生产厂家提供的磁体性能，以铁氧体为主的磁化器其使用温度范围为－40～＋200℃；以稀土钴永磁为主的磁化器为－40～＋150℃；以钕铁硼永磁为主的磁化器为－40～＋100℃。按内磁式磁路设计的磁化器一定要选用内禀矫顽力比较高和居里点比较高的稀土永磁材料。按外磁式磁路设计的磁化器，大都使用在温度场比较低的装置上，选用永磁材料一般要求不严格，因而外磁式的磁化器生产成本比较低。二、磁处理装置设计处理装置的设计，应该依据所处理流体的各种具体性质、应用的具体场合及所要求的条件等多种因素，采用具体问题具体分析的方法，设计合适的磁处理器。大庆油田经过多年的实践和研究，设计出了磁场不对称结构、可拆卸式结构、可调式结构、永磁防蜡抽油泵、法兰连接可拆卸地面降粘减阻装置、小直径磁防蜡器、可投捞式磁防蜡器、磁防漏泵、内装外磁式增注器等磁处理装置。根据磁体安装方式，石油矿场上应用的磁化处理装置可分为两种类型，一种是内磁式结构，另一种是外磁式结构。（1）内磁式结构内磁式结构的磁处理装置的特点是磁力线能大部分作用于被处理的介质，漏磁损失小，但是受到组装空间的限制，所能容纳的永磁体少，组装时不方便，常见的有如下几种类型：①N—S极相对分析：这种结构的磁处理装置，是将稀土永磁体N—S极相对排列构成磁场回路，其特点是在装置的介质流通空间中心仍能获得较高的磁场强度。按磁极对数的多少可以获得不同长度的磁程，磁力线分布在轴向上有峰谷特征。②N—S极相间分布这种结构的磁处理装置是将永磁体N—S极相间分布。其特点是装置的中心没有磁力线分布，磁场强度等于零。③N—S极相对叠加分布：这种加塞式的叠加N—S极相对的磁路设计，能够在轴向上获得比较均衡的磁场，它由主磁路和辅助磁路两部分组成。这种结构的特点是，在磁处理装置的内部空间磁力线的分布密度高，在形态上没有明显的磁场强度峰谷，呈梯形分布。（2）内装外磁式结构这种结构的磁处理装置的磁体同极相对，中间加有软铁做成的极靴，从而获得了较高的磁通密度。外壳和堵头均用不导磁的金属材料制成，使用时依靠两组支撑爪固定在输送介质管道的中间，利用金属管壁的导磁性构成磁力线回路。其特点是使用时安装方便，只要投入管道内就可以在磁场的吸引力作用下被固定住。介质从磁处理器和管壁之间形成的环形空间流过，同时受磁力线作用而产生磁化效果。（3）外磁式结构这种结构的磁处理装置大部分使用在输送介质管道的外部，磁体安装在一个矩形或者半环形的容器内，形成两组磁极，依靠管道的导磁性形成磁力线回路。由于磁力线短路，能穿透管壁的剩余磁力线很少，因而在管道中间几乎测不到明显的磁场强度，只有紧粘着管道内壁上才有磁力线分布。所以外磁式结构的磁处理装置一般都用于油田管道和设备防垢。磁处理装置绝不仅仅就是上面所介绍的这3种结构。根据使用条件的不同，它可以设计成许多种类型的产品。在此介绍的几种磁路结构仅是在石油矿场上最常用的，由于篇幅的限制不再一一例举。（4）优化设计在磁技术应用之前；首先要有一个整体设计和分项的技术措施设计，并要经过论证。在编写技术方案及决策过程中要注意处理好3个方面的关系：①磁技术的应用要首先处理好采油工程与油藏工程之间的协调关系。方案必须符合油田地质开发方案的要求，在不改变原井冈的注采关系，保证完成产油量和配注量的情况下进行现场应用。②磁技术的应用要处理好与其他采油工艺技术措施的相容性关系。不能因磁技术的采用而妨碍或者干扰原有的计量、测试。热洗清蜡等工艺技术的采用，磁技术必须在与其他技术不发生大的矛盾的前提下发挥其优势。③处理好重点试验和大面积推广的协调关系。在实际生产中每口油井的生产状况都有很大的差别，不可能每一口井都做到系统地录取资料进行磁处理前后的效果对比。因此首先应做好试验区内所有进站的资料录取和对比工作，用抽样调查的方法来反映整体使用情况。通过典型进站效果分析，总结经验，指导大面积推广工作。把调查中反映出来的问题，反馈到试验区进行原因分析，寻找提高效果的有效途径。进行磁技术使用方案决策的关键是搞好各专业之间的协作配合，定了明确的目标，安排好工作程序，特别是在关键的采油设备上进行磁防垢，磁降阻输油试验时有较大的风险性，在制定方案时一定要考虑到磁技术试用无效的补救措施。（5）优化设计应注意的几个问题在石油矿场应用磁技术要特别注意6个方面的问题：①磁技术可以应用于采油井防蜡，但是它不能完全取代清蜡工艺。磁处理后仅是暂时抑制了原油中的石蜡结晶析出，一但磁效应消失，石蜡还会从原油中重新结晶出来。因此，采用了磁防蜡工艺后的清蜡措施必须与之配套。采油井在下磁防蜡器以前要摸清原来的结蜡周期，作业施工后要彻底进行清蜡，管理中要根据采油井的产量，抽油机负荷（电流）和示功图的反映进行综合分析，重新摸索措施后的清蜡热洗周期，决不能待石蜡把油管全部堵死后再采取清蜡措施，以防卡泵断杆等类事故的发生。②磁技术可以使注水井增加水量，但是它有一定的适用条件。对裂缝性灰岩油层的适用性未做过对比试验。对砂岩油层虽然有了大量的成功经验，但是也不等于对所有的砂岩油层都适用，一定要先做岩心模拟实验，取得效果以后再进行推广。③磁增注是一个缓慢过程，一般在1～3月后才能明显见到增注效果，最长的达到7个月。一旦见效后，通过测注水井的吸水指示曲线，就会发现注水井启动压力降低，吸水指数增加或吸水小层增加等反映。因此，采用磁技术增注不可急于求成。④磁技术虽然有增注的效果，但是它代替不了注水井的油层改造措施。经验表明，注水井经酸化处理后，注磁化水能起到延长酸化有效期2～3倍的作用。⑤磁技术可以做为一种辅助措施来提高其他措施的有效性。在采油井采用化学防蜡降粘的同时，再配合应用磁技术，就可以收到减少加药量，延长有效期的效果。注水井采用精细过滤装置处理油田注入水以后，配合应用磁技术，不仅可以增加注水量，而且还可以巩固水质的净化效果。⑥油田注入水的磁化效应与流速的相关性强，因而在选择注水井时，要注意它的适应条件，流速过大和过小都不利于提高增注效果。三、磁处理装置的安装各类磁处理装置根据使用环境的不同，都有其特定的安装规则，使用时应按要求合理安装。（1）采油井磁防蜡器目前，机械采油井上所使用的磁防蜡器，绝大部分采用的是内磁式结构。这种形式的磁防蜡器中心管内部的磁场强度高达150～300mT。为了避免与抽油杆之间相互吸引作用产生的磨擦阻力，应将其安装在深井泵的吸入口和筛管之间。如果必须要在抽油泵以上采用多级磁处理的方法，那么在抽油杆通过磁防蜡器的部分应安装防扩尼龙环。个别井在泵的下面安装一级磁防蜡器的处理效果往往不理想，则可以在抽油杆的某一设计深度上再安装一级或多级磁性抽油杆短节。这种磁性抽油杆短节采用的是内装外磁式结构，两端安装有数个起扶正作用的滚轮，可以保证磁性抽油杆短节始终处在油管的中间位置，同时还可以减少抽汲时的磨擦阻力。在需要进行油套管环形空间找水测试的采油井上，一定要选外径较小的磁防蜡器，其最大外径的尺寸不应超过油管接箍，以便于环空试井或测井仪器的起下操作。尽管磁防蜡器内部有很高的磁场强度，但其外部由于有钢性材料的屏蔽作用，漏磁不超过1．0mT，这样微弱的磁场强度不会干扰试井仪器的正常工作。为避免发生井下事故，磁防蜡器在下井之前一定要对磁防蜡器的整体抗拉强度进行严格的技术检测。磁防蜡器的螺纹必须符合与其相配套的油管螺纹的技术标准，各部的联接牢固，其整体的抗拉强度要求至少要达到油管的丝扣抗拉强度极限载荷。磁防蜡器由于内部使用的是稀土永磁材料，其性质决定了在高温条件下要有较大幅度退磁。因而在石油矿场的检泵作业施工时，要求避免用高温蒸汽冲洗磁防蜡器，并要注意避免使磁防蜡器产生强烈的振动或冲击，以防永磁体产生位移，而影响到内部磁场的分布形态。在自喷采油井上可以采用一种投捞式的磁防蜡器进行防蜡。它的安装十分简单，与井下工作筒配套使用，其结构的上半部是采油井堵塞器的剪刀卡锁机构，下部连有一段内磁式的磁体导管。安装时从地面采油树防喷管投入井内，使其坐入工作筒即可起到防蜡作用，在进行测试作业时用钢丝打捞的方法就可以从井内捞出磁防蜡器，打开仪器的起下通道，使用很方便。（2）注水井磁增注器注水井的磁增注器可以安装在地面的注水管线上，也可以随油管下入注水井内。为了管理的方便大多数都采用了在地面上安装的方法。通用的磁增注器在外观结构上与磁防蜡器没有多大的差别，有的石油矿场干脆就用井下使用的磁防蜡器来代替磁增注器。为了拆装方便，大部分地面上使用的磁增注器都采用了卡箍式的联接方法，根据注水井口的方便条件可随意地安装在一水管线的任意部位。若采用内装外磁式的磁增注器，其安装的方法更为简便。只要在井口附近拆开一段注水管线，清除内壁的积垢和杂物，即可把磁增注器放进去，然后重新联接好注水管线就可进行注磁化水生产。注水井磁增注器一般不采用井下安装的方法。根据大庆油田许多次对比试验的结果，在地面安装和在地下安装的使用效果没有多大的差别。但是对磁处理装置的质量要求却有明显的区别。安装在地面的磁化器对整体抗拉强度的要求不高，但对抗内压的要求却很严格，其使用的工作压力应不低于本地区注水管线的最高压力，所有的联接部分必须无渗漏，内部安装的永磁体耐温系数可低于下井