油井化學(xué)法防蠟清蠟技術(shù)原理及應(yīng)用

劉新 孫剛 張海霞 江偉(延長油田定邊采油廠，陜西榆林718600)

油井化學(xué)法防蠟清蠟技術(shù)原理及應(yīng)用

劉新 孫剛 張海霞 江偉(延長油田定邊采油廠，陜西榆林718600)

含蠟原油在我國分布廣泛，在對含蠟原油進行開采時，常常會出現(xiàn)結(jié)蠟現(xiàn)象，此時接觸的石蠟為白色結(jié)晶體，主要的特征是無臭無味、略微透明。在溶解度方面與常見的有機溶劑可以互溶、例如苯、四氯化碳等，不溶于水。通常情況下石蠟的密度在880~905克每立方厘米，沸點在三百到五百五十?dāng)z氏度之間，熔點最高在六十?dāng)z氏度。由于石蠟的電阻和比熱容等方面的特性，天然純石蠟也可以作為借原材料和儲熱材料投入到應(yīng)用當(dāng)中。

石蠟;化學(xué)法;清蠟防蠟

1 油井中結(jié)蠟的主要原因

1.1 含蠟原油

能夠產(chǎn)生結(jié)蠟現(xiàn)象的原油，在性質(zhì)上是以一種碳類化合物為主要成分，在結(jié)構(gòu)上由十七到三十五個不等碳原子數(shù)結(jié)構(gòu)組成，其分子量在四百左右，是一種正構(gòu)烷烴，同時內(nèi)部還含有少量的環(huán)烷烴以及微量的芳香烴。分類較多，一般是以石油蠟、液態(tài)蠟等石蠟種類為主。在原有的聯(lián)動中，蠟還能對原有的留邊產(chǎn)生影響，減緩流道的速度，造成油井中對原油開采的下降。在石蠟結(jié)晶的過程中，晶核可以作為物質(zhì)的聚集中心而存在，受到溫度的影響較大，一般情況下，在石蠟的結(jié)晶過程中，結(jié)晶程度與其溫度之間是以負相關(guān)的方式出現(xiàn)，一旦沉淀蠟晶就會變大。

1.2 石蠟的析出

分子量和熔點會直接影響原油中的蠟含量，并以反比例的關(guān)系影響原油本身的一些物理性質(zhì)，因為熔點的不同導(dǎo)致在同一介質(zhì)中的原油，其本身的濃度也有所差別，因此在對于含蠟原油來講，溫度是對其性能表現(xiàn)的一個主要決定因素。在結(jié)晶析出時，分析量高的石蠟成分是會先一步進行析出，而此時的溫度就被稱之為初始結(jié)晶溫度，其后在石蠟大量析出的時候所在的溫度范圍稱作析蠟高峰區(qū)。通過這樣的原理分析我們可以發(fā)現(xiàn)，通過一些物理的手段就可以簡單的減少石蠟的析出，例如加快原有在管道中的流速，這樣就能夠減少原有在管道中存在的時間，高速的流動也會對管壁進行沖刷，此外，流速增加時間減少，也就意味著在析出過程中石蠟?zāi)軌蜻M行結(jié)晶析出的時間減少，同樣可以減少石蠟在管道等部位的析出。此外，由于原油中主要成分中輕質(zhì)成分的含量會影響是辣的溶解性；當(dāng)原油的含水量增大，親水物質(zhì)在不斷作用，在管道中形成水膜也可以抑制石蠟結(jié)晶；而膠質(zhì)瀝青怎是在蠟的表面聚集，以此對石蠟的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，分散結(jié)晶作用中蠟的形態(tài)。而在對原油進行流動傳遞時，由于其中含有的雜質(zhì)等細小的顆粒，會給石蠟提供析出的中心體，加快石蠟結(jié)晶的發(fā)育。

2 化學(xué)法防蠟清蠟原理分析

清防蠟工作中應(yīng)用的化學(xué)法主要是利用化學(xué)物質(zhì)之間相互作用的性質(zhì)，對蠟的結(jié)晶析出產(chǎn)生影響，并達到防蠟清蠟的主要目的，在作用原理上目前的化學(xué)法主要分為防蠟和清蠟兩個主要的分支。清蠟劑主要分為三個類型，包括水基清蠟劑、油基清蠟劑和乳液型清蠟劑三種，而這三種當(dāng)中，水基清蠟劑的主要機理是通過在其中加入一些能夠?qū)κ灝a(chǎn)生影響的物質(zhì)，如堿性物質(zhì)、以水為組分的物質(zhì)以及一些有機溶劑等物質(zhì)，在加濕改性后，在石蠟的親油性方面進行改變，將接觸方式減弱，削弱石蠟的聚集能力，在一些其他方面的作用下，減小石蠟在管道壁上的附著能力，達到除去附著石蠟的目標(biāo)。互溶劑在這其中的作用，主要是通過對水和油類的互溶作用的改變，對石蠟的析出產(chǎn)生減緩的作用，互溶劑主要是指一些有機溶劑物質(zhì)，而堿性物質(zhì)則是通過堿性物質(zhì)與石蠟的反應(yīng)，生成的產(chǎn)物能夠大量溶于水而達到清蠟的目的。

油基清蠟劑主要是指對石蠟?zāi)軌蜻M行高效溶解的物質(zhì)，一般情況下通過加入大量的油基清蠟劑例如汽柴油、四氯化碳、石腦油等物質(zhì)，將石蠟高度溶解，并利用替液將其排除，并根據(jù)結(jié)蠟的情況能夠合理調(diào)整使用的溶劑用量。另外，在進行清蠟的過程中，可以通過加入具有表面活性性質(zhì)的成分加強清洗效果的表達，使清蠟工作進行得更加徹底。在油基清蠟劑使用之前，需要對原油成分進行分析，在保證清蠟效果的前提下，還需要考慮所用的清蠟劑是否會對原油中其他的成分產(chǎn)生影響。一般為了讓清蠟工作的效果更加徹底，清蠟劑的選擇都會要求能夠在低溫下進行。而油基清蠟劑缺點是用量大、成本高、含毒性、易燃、易爆，使用過程中要注意安全采取防范措施。

油基和水基清蠟劑可以混合成乳液型清蠟劑。這是使用乳化技術(shù)，將油溶性溶劑（芳香烴或混合芳香烴）作為內(nèi)相，將表面活性劑水溶液作為外相配制的水包油型乳狀液。該類清蠟劑具備有機溶劑和表面活性劑的清蠟效果，同時也克服了油基型清蠟劑對人體危害性較大和水基型清蠟劑因受溫度影響較大的缺點。乳液型清蠟劑使用安全性好，既有清蠟作用，又有防蠟降粘作用。

3 化學(xué)藥劑清防蠟技術(shù)應(yīng)用

油井生產(chǎn)過程中，選擇化學(xué)劑清防蠟效果明顯，各個油田目前都廣泛使用。隨著科學(xué)的進步，藥劑的配伍，藥劑的功效不斷延長，成本逐漸降低，是較為成熟，廣泛應(yīng)用的一項技術(shù)，在使用方法上非常簡便，通常由油套環(huán)形空間加入，油井不需要停抽就能實現(xiàn)，不影響其他作業(yè)。由于化學(xué)清防蠟劑的互溶性和降粘性，還可以起到提高油井中原油的流速降低原油粘度，增加油井產(chǎn)量，減少停抽帶來的卡井。化學(xué)清防蠟是最有效的方法，單純使用時加藥量大，周期短；與聲波防蠟復(fù)配使用后，減少加藥量，延長加藥周期，大幅度延長結(jié)蠟的周期，防蠟效果十分明顯。

[1]杜鴻圖,王鵬.淺析油井的清蠟與防蠟方法[J].工程技術(shù):全文版,2016(12).

[2]孟殿坤.油井結(jié)蠟及清防蠟方法[J].工程技術(shù):全文版, 2016(8).

劉新（1988-），男，遼寧朝陽人，助理工程師，學(xué)士，主要從事油田開采動態(tài)分析。