宋連銀 ,朱好華,王偉波 ,楊海燕,葉 智
1.中國石油長慶油田分公司第五采油廠 (陜西 西安 710021)
2.西安長慶化工集團(tuán)有限公司 (陜西 西安 710018)
在井筒舉升過程中,隨著壓力和溫度的降低以及輕質(zhì)組分的溢出,原油中的蠟質(zhì)組分開始結(jié)晶析出,并不斷吸附在井筒中沉積,導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降,嚴(yán)重的會堵塞油井,停止出油[1]。因此,各生產(chǎn)單位每年需投入大量的費用用于清蠟?;瘜W(xué)清蠟具有成本低,效率高,實現(xiàn)清蠟和防蠟相結(jié)合的優(yōu)點,被現(xiàn)場廣泛應(yīng)用。一種好的油基清蠟劑應(yīng)具有較高的溶蠟速率(大于 0.016g/min)和較大的密度(0.90~0.98g/cm3)[2-3]。目前,溶蠟速率的測試方法執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為SY/T 6300-2009《采油用清、防蠟劑技術(shù)條件》。
溶蠟速率作為SY/T 6300-2009《采油用清、防蠟劑技術(shù)條件》的一個重要測試指標(biāo),在測試過程中經(jīng)常出現(xiàn)測試結(jié)果偏差大、再現(xiàn)性差的現(xiàn)象。針對以上問題,通過對造成測試過程的各環(huán)節(jié)進(jìn)行分析,確定了造成測試結(jié)果偏差較大的原因,并根據(jù)實驗結(jié)果提出相應(yīng)對策。
儀器:數(shù)字式恒溫水浴鍋,數(shù)字式電子天平(感量0.01g),100mL具塞量筒,移液管,蠟球制備模具(內(nèi)徑14mm球形金屬模具)。藥品:二甲苯 (分析純)、56號醫(yī)用高效切片石蠟。
1.2 實驗方法
溶蠟速率:依據(jù)SY/T 6300-2009《采油用清、防蠟劑技術(shù)條件》執(zhí)行。
2.1 模具制備的蠟球質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)不符
SY/T 6300-2009《采油用清、防蠟劑技術(shù)條件》B3.5中規(guī)定制備蠟球的模具為內(nèi)徑14mm球形金屬模具,利用該模具制備的56號蠟球質(zhì)量在1.27~1.30g,與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的蠟球質(zhì)量(1±0.02)g不符。
利用該模具制備的蠟球體積:
石蠟的密度[4]:ρ石蠟=0.88~0.915g/cm3
通過計算可以看出,理論制備蠟球質(zhì)量為1.26~1.31g, 實際制備的蠟球質(zhì)量在 1.27~1.30g,而標(biāo)準(zhǔn)中依據(jù)該模具制備的蠟球質(zhì)量在(1±0.02)g,明顯不符合實際情況,建議根據(jù)實際情況對該數(shù)值進(jìn)行修改。
標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6300-2009《采油用清、防蠟劑技術(shù)條件》B4.2規(guī)定[5],待溶蠟測試裝置中的清蠟劑恒溫后,將制得的蠟球固定在溶蠟測試裝置的蠟球支撐桿上,浸入清蠟劑中,觀察并記錄蠟球溶完所用的時間,精確到1min。
在此過程中未對支撐桿的規(guī)格型號進(jìn)行相關(guān)規(guī)定,采用兩種規(guī)格支撐桿(Φ=3mm和Φ=2mm)進(jìn)行溶蠟對比實驗,分析結(jié)果如表1所示。
表1 支撐桿對溶蠟速率的影響
通過實驗可以看出,直徑3mm支撐桿測試的平均溶蠟速率在0.030 5g/min,直徑2mm支撐桿測試的溶蠟速率在0.029 9g/min,測試結(jié)果相差較小,但規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)對支撐桿規(guī)格進(jìn)行必要說明。
考慮到蠟球在制備過程中,通常需在燒杯中對蠟塊進(jìn)行加熱溶解,在溶解過程中加熱溫度較高,會導(dǎo)致部分組分揮發(fā),現(xiàn)用模具一次只能制備4個蠟球,時間間隔大約在3min左右,可能會對溶蠟速率造成一定影響,為此,針對5組蠟球進(jìn)行溶蠟對比實驗,熔化蠟塊溫度為100℃,蠟球制備時間間隔為10min,測試結(jié)果如表2所示。
通過實驗數(shù)據(jù)可以看出,測試的平均溶蠟速率在0.025 3~0.028 2g/min之間,每10min制備的蠟球,在相同實驗條件下溶蠟速率下降約0.000 4g/min,從整體看蠟球制備時間對溶蠟速率的測試結(jié)果偏差影響較小。
表2 不同時間制備蠟球?qū)θ芟炈俾实挠绊?/p>
SY/T 6300-2009《采油用清、防蠟劑技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)中清蠟劑溶蠟速率的檢測溫度為 (45±1)℃,因此, 將溫度控制在 44、44.5,45、45.5、46℃進(jìn)行溶蠟對比實驗,實驗結(jié)果如圖1所示。
圖1 溫度對溶蠟速度的影響
由圖1可以看出,溶蠟速率隨著溫度的升高而升高,當(dāng)溶蠟溫度從44℃升高至46℃時,溶蠟速率升高2倍左右,實驗結(jié)果偏差加大,因此,在制定該標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)對溶蠟溫度進(jìn)行更為嚴(yán)格的要求。
為了滿足該實驗的準(zhǔn)確性,對溶蠟實驗條件進(jìn)行嚴(yán)格控制,具體要求如表3所示。
表3 溶蠟速率測試要求
依照上述要求對測試方法進(jìn)行驗證,實驗結(jié)果如表4所示。
表4 規(guī)范后溶蠟速率測試實驗
通過實驗,使用上述方法對清蠟劑溶蠟速率進(jìn)行測試,平行測試的絕對偏差≤0.001 7g/min(標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定平行測試的絕對偏差不大于0.003g/min),測試結(jié)果的準(zhǔn)確度明顯高于標(biāo)準(zhǔn)要求。因此,該方法作為內(nèi)控手段能更好地保證清蠟劑的產(chǎn)品質(zhì)量檢測的要求。
1)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的蠟球質(zhì)量與內(nèi)徑14mm球形金屬模具制備的56號蠟球質(zhì)量不符,建議標(biāo)準(zhǔn)對制備蠟球的質(zhì)量控制在(1.2±0.1)g。
2)56號石蠟在熔化過程中應(yīng)對加熱溫度進(jìn)行規(guī)范,建議控制溫度在100℃以內(nèi)。
3)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測試溫度(45.0±1)℃,是導(dǎo)致測試結(jié)果偏差較大的主要原因,為保證清蠟劑產(chǎn)品質(zhì)量,建議溶蠟速率測試溫度控制在(44.0±0.1)℃。
[1]李露,李藝明,林森.原油生產(chǎn)中石蠟沉積及其控制[J].油氣田地面工程,2001,20(3):81-82.
[2]曹懷山,楊丙飛,姜紅,等.油溶性清防蠟劑 CL-92[J].油田化學(xué),2001,18(4):297-298.
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[5]SY/T 6300-2009采油用清、防蠟劑技術(shù)條件[S].