淺談?dòng)途宸老瀯┑难芯?/h1>
2017-03-02 16:22:38劉麗萍
化工設(shè)計(jì)通訊 2017年9期
劉麗萍
（大慶油田開(kāi)普化工有限公司，黑龍江大慶 163000）
淺談?dòng)途宸老瀯┑难芯?/p>
劉麗萍
（大慶油田開(kāi)普化工有限公司，黑龍江大慶 163000）
在開(kāi)采油田過(guò)程中，油井清防蠟劑發(fā)揮了極為重要的作用。首先對(duì)蠟沉積對(duì)油井造成的危害及油井結(jié)蠟機(jī)理和影響因素進(jìn)行分析，并對(duì)油井清蠟劑的種類(lèi)進(jìn)行研究，以期能為促進(jìn)我國(guó)油井清防蠟技術(shù)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份綿薄之力。
油井；清防蠟劑；研究
Abstract：Paraffin removal agent plays an important role in the process of oil field exploitation.This paper firstly analyzes the factors of wax deposition on oil well damage and wax mechanism and the influence of the oil and wax of Qing types，in order to promote China’s contribution to the development of paraffin wax technology mianbozhili.
Key words：oil well；paraffin remover；research
根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)可知，當(dāng)前我國(guó)油田原油中通常含有超20%的含蠟量，部分含蠟量還要更高。這直接導(dǎo)致在對(duì)原油開(kāi)采時(shí)，油井常常出現(xiàn)結(jié)蠟現(xiàn)象。所以做好油井清防蠟劑的研究工作，對(duì)于提高原油開(kāi)采質(zhì)量、提高我國(guó)能源安全有著極為積極的現(xiàn)實(shí)意義。
1 蠟沉積對(duì)油井造成的危害
一般而言，蠟均通過(guò)液態(tài)的形式出現(xiàn)在原油儲(chǔ)層中，但是在具體開(kāi)采過(guò)程中，因?yàn)楹灥脑蜁?huì)跟著油管逐漸升高，加上壓力緩慢降低，原油中的蠟受到溫度逐漸降低和輕質(zhì)組分溢出的影響，會(huì)慢慢結(jié)晶析出，且進(jìn)行沉積，從而會(huì)使得油井產(chǎn)量下降，情況嚴(yán)重還有可能致使停止原油的開(kāi)采。
2 油井結(jié)蠟的主要機(jī)理及影響因素分析
在開(kāi)發(fā)油井的后期，由于受到采油地質(zhì)或者開(kāi)采工藝變更影響，致使油田結(jié)蠟機(jī)會(huì)出現(xiàn)變更，導(dǎo)致結(jié)蠟范圍不斷增加，且在原油溶解過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生固相晶格石蠟分子，這是直接致使油井結(jié)蠟的重要因素。一旦蠟慢慢生成，原油攜蠟原理便轉(zhuǎn)變成薄膜吸附或液滴吸附。其中，薄膜吸附：如若油水乳化液與設(shè)備表面及油管相接觸，會(huì)形成兩類(lèi)定向?qū)?。而在該環(huán)節(jié)中，活性劑沒(méi)有吸附于金屬表面而是被烴類(lèi)所吸附，則其通過(guò)親水基的形式進(jìn)行吸收，并吸附在新的油水界面上，進(jìn)而在金屬表面產(chǎn)生雙層表面活性劑分子，并逐漸向附近所擴(kuò)散。如若溫度降低至石蠟結(jié)晶條件時(shí)，便會(huì)生成蠟晶格網(wǎng)絡(luò)，且慢慢沉積。液滴吸附：因?yàn)樵谖闪鲾噭?dòng)作用下，油水乳化液會(huì)慢慢沿著油管向上，這時(shí)，其能夠讓孤立液滴在徑向上發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并碰撞到油管壁。由實(shí)際獲得結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在離泵口大概20m處，一顆油滴能夠與油管壁發(fā)生百余次碰撞，所以含有石蠟的油滴就會(huì)被金屬表面上的油膜所吸附，進(jìn)而使石蠟沉積在油管壁上。歸納來(lái)說(shuō)主要有四個(gè)方面因素會(huì)影響到結(jié)蠟：原油主要組成成分、油內(nèi)所含雜質(zhì)、沉積表面粗糙程度、開(kāi)采油井的條件等。
3 油井清蠟劑的種類(lèi)
3.1 化學(xué)清蠟劑
（1）乳液型清蠟劑
乳液型清蠟劑應(yīng)用的是乳化技術(shù)，是近幾年興起的一類(lèi)清蠟劑，內(nèi)相主要采用是具有良好清蠟效果的溶劑，外相采用的是表面活性劑，用來(lái)配制成水包油型的乳液。此種清蠟劑不但能夠有效保留表面活性劑和有機(jī)溶劑的清蠟效果，并且還具有雙重防蠟的效果，避免對(duì)人體造成危害，具有無(wú)毒、安全、高效等優(yōu)點(diǎn)，極具發(fā)展前景。
（2）水基清蠟劑
水基清蠟劑主要是把水作為分散介質(zhì)。是一種以表面活性劑為主，并且將互溶劑和堿性物質(zhì)加入其中的清蠟劑。表面活性劑中一項(xiàng)重要作用即潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)，進(jìn)而反轉(zhuǎn)結(jié)蠟表面為具有清水作用的表面，以促進(jìn)蠟的脫落，并且將蠟表面的張力減小，讓活性分子能夠穿過(guò)蠟結(jié)構(gòu)，將其中單個(gè)分子與管壁間的作用力破壞掉，從而將其有效清除干凈。在此過(guò)程中，陽(yáng)離子、陰離子和非離子型是表面活性劑的重要成分?；ト軇┢渥饔弥饕谟谔岣咚c油間的互溶程度。通常來(lái)說(shuō)，主要采用二乙二醇乙醚以及乙醇來(lái)作為互溶劑。在水基清蠟劑中，堿能夠與原油中的瀝青和具有極性的其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，最后所獲得產(chǎn)物分散于水中。通常使用磷酸鈉、硅酸鹽等堿類(lèi)物質(zhì)。表面活性劑是水基清蠟劑的主要成分，然而其需要投入較大資金，濃度大，所以該類(lèi)清蠟劑效果差強(qiáng)人意，相對(duì)來(lái)說(shuō)發(fā)展前景并不可觀。
3.2 化學(xué)防蠟劑
（1）表面活性防蠟劑
表面活性防蠟劑又可分為兩種：水溶性表面活性劑、油溶性表面活性劑。其中，油溶性表面活性劑運(yùn)用其吸附效果在蠟晶上形成極性表面，進(jìn)而使得非極性石蠟的結(jié)晶受到抑制，避免產(chǎn)生更多的沉積。水溶性表面活性劑的作用主要如下：①具有兩親結(jié)構(gòu)，在蠟晶周邊，水能夠形成內(nèi)層是非極性基團(tuán)，外層是極性基團(tuán)的分子吸附膜，外膜能夠?qū)Ⅲw系中的水進(jìn)行吸附，以生成活性分子膜，防止蠟分子逐步沉積。②能夠于結(jié)蠟表面吸附，防止在表面有蠟沉積。
（2）稠環(huán)芳香烴型防蠟劑
此類(lèi)防蠟劑工作機(jī)理主要如下：當(dāng)析出石蠟晶核前已大量析出，進(jìn)而讓石蠟晶體以分散的形式在油層油流中懸浮。再者，在吸附作用下，其能夠與晶核發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致晶核出現(xiàn)變形，生長(zhǎng)受到限制，最終實(shí)現(xiàn)防蠟的目的。
4 結(jié)束語(yǔ)
總而言之，在開(kāi)采原油過(guò)程中，油井清防蠟劑是一項(xiàng)極為重要的建設(shè)，在今后油田發(fā)展過(guò)程中，只有不斷研發(fā)出選擇性低、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、對(duì)環(huán)境污染小，且作用多樣的清防蠟劑，才可以切實(shí)滿(mǎn)足我國(guó)在開(kāi)采油井時(shí)的需求，進(jìn)而切實(shí)提升我國(guó)原油開(kāi)采質(zhì)量，促使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。
[1] 姜國(guó)思.淺談?dòng)途宸老瀯┑难芯楷F(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].科技與企業(yè)，2015，（9）：233.
[2] 王毛毛，董穎女，熊青昀，等.油井清防蠟劑的國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展[J].石油化工應(yīng)用，2014，33（12）：6-8.
[3] 陳馥，曲金明，王福祥，等.油井清防蠟劑的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].石油與天然氣化工，2003，32（4）：243-245.
[4] 高文遠(yuǎn).油井清防蠟劑研究[D].大慶：大慶石油學(xué)院，2009.
Discussion on Paraffin Remover for Oil Well
Liu Li-ping
TE358.2
A
1003–6490（2017）09–0159–01
2017–06–15
劉麗萍（1980—），女，河南遂平人，工程師，主要研究方向?yàn)橛吞锘ぎa(chǎn)品的生產(chǎn)與銷(xiāo)售。
劉麗萍
（大慶油田開(kāi)普化工有限公司，黑龍江大慶 163000）
淺談?dòng)途宸老瀯┑难芯?/p>
劉麗萍
（大慶油田開(kāi)普化工有限公司，黑龍江大慶 163000）
在開(kāi)采油田過(guò)程中，油井清防蠟劑發(fā)揮了極為重要的作用。首先對(duì)蠟沉積對(duì)油井造成的危害及油井結(jié)蠟機(jī)理和影響因素進(jìn)行分析，并對(duì)油井清蠟劑的種類(lèi)進(jìn)行研究，以期能為促進(jìn)我國(guó)油井清防蠟技術(shù)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份綿薄之力。
油井；清防蠟劑；研究
Abstract：Paraffin removal agent plays an important role in the process of oil field exploitation.This paper firstly analyzes the factors of wax deposition on oil well damage and wax mechanism and the influence of the oil and wax of Qing types，in order to promote China’s contribution to the development of paraffin wax technology mianbozhili.
Key words：oil well；paraffin remover；research
根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)可知，當(dāng)前我國(guó)油田原油中通常含有超20%的含蠟量，部分含蠟量還要更高。這直接導(dǎo)致在對(duì)原油開(kāi)采時(shí)，油井常常出現(xiàn)結(jié)蠟現(xiàn)象。所以做好油井清防蠟劑的研究工作，對(duì)于提高原油開(kāi)采質(zhì)量、提高我國(guó)能源安全有著極為積極的現(xiàn)實(shí)意義。
1 蠟沉積對(duì)油井造成的危害
一般而言，蠟均通過(guò)液態(tài)的形式出現(xiàn)在原油儲(chǔ)層中，但是在具體開(kāi)采過(guò)程中，因?yàn)楹灥脑蜁?huì)跟著油管逐漸升高，加上壓力緩慢降低，原油中的蠟受到溫度逐漸降低和輕質(zhì)組分溢出的影響，會(huì)慢慢結(jié)晶析出，且進(jìn)行沉積，從而會(huì)使得油井產(chǎn)量下降，情況嚴(yán)重還有可能致使停止原油的開(kāi)采。
2 油井結(jié)蠟的主要機(jī)理及影響因素分析
在開(kāi)發(fā)油井的后期，由于受到采油地質(zhì)或者開(kāi)采工藝變更影響，致使油田結(jié)蠟機(jī)會(huì)出現(xiàn)變更，導(dǎo)致結(jié)蠟范圍不斷增加，且在原油溶解過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生固相晶格石蠟分子，這是直接致使油井結(jié)蠟的重要因素。一旦蠟慢慢生成，原油攜蠟原理便轉(zhuǎn)變成薄膜吸附或液滴吸附。其中，薄膜吸附：如若油水乳化液與設(shè)備表面及油管相接觸，會(huì)形成兩類(lèi)定向?qū)?。而在該環(huán)節(jié)中，活性劑沒(méi)有吸附于金屬表面而是被烴類(lèi)所吸附，則其通過(guò)親水基的形式進(jìn)行吸收，并吸附在新的油水界面上，進(jìn)而在金屬表面產(chǎn)生雙層表面活性劑分子，并逐漸向附近所擴(kuò)散。如若溫度降低至石蠟結(jié)晶條件時(shí)，便會(huì)生成蠟晶格網(wǎng)絡(luò)，且慢慢沉積。液滴吸附：因?yàn)樵谖闪鲾噭?dòng)作用下，油水乳化液會(huì)慢慢沿著油管向上，這時(shí)，其能夠讓孤立液滴在徑向上發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并碰撞到油管壁。由實(shí)際獲得結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在離泵口大概20m處，一顆油滴能夠與油管壁發(fā)生百余次碰撞，所以含有石蠟的油滴就會(huì)被金屬表面上的油膜所吸附，進(jìn)而使石蠟沉積在油管壁上。歸納來(lái)說(shuō)主要有四個(gè)方面因素會(huì)影響到結(jié)蠟：原油主要組成成分、油內(nèi)所含雜質(zhì)、沉積表面粗糙程度、開(kāi)采油井的條件等。
3 油井清蠟劑的種類(lèi)
3.1 化學(xué)清蠟劑
（1）乳液型清蠟劑
乳液型清蠟劑應(yīng)用的是乳化技術(shù)，是近幾年興起的一類(lèi)清蠟劑，內(nèi)相主要采用是具有良好清蠟效果的溶劑，外相采用的是表面活性劑，用來(lái)配制成水包油型的乳液。此種清蠟劑不但能夠有效保留表面活性劑和有機(jī)溶劑的清蠟效果，并且還具有雙重防蠟的效果，避免對(duì)人體造成危害，具有無(wú)毒、安全、高效等優(yōu)點(diǎn)，極具發(fā)展前景。
（2）水基清蠟劑
水基清蠟劑主要是把水作為分散介質(zhì)。是一種以表面活性劑為主，并且將互溶劑和堿性物質(zhì)加入其中的清蠟劑。表面活性劑中一項(xiàng)重要作用即潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)，進(jìn)而反轉(zhuǎn)結(jié)蠟表面為具有清水作用的表面，以促進(jìn)蠟的脫落，并且將蠟表面的張力減小，讓活性分子能夠穿過(guò)蠟結(jié)構(gòu)，將其中單個(gè)分子與管壁間的作用力破壞掉，從而將其有效清除干凈。在此過(guò)程中，陽(yáng)離子、陰離子和非離子型是表面活性劑的重要成分?；ト軇┢渥饔弥饕谟谔岣咚c油間的互溶程度。通常來(lái)說(shuō)，主要采用二乙二醇乙醚以及乙醇來(lái)作為互溶劑。在水基清蠟劑中，堿能夠與原油中的瀝青和具有極性的其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，最后所獲得產(chǎn)物分散于水中。通常使用磷酸鈉、硅酸鹽等堿類(lèi)物質(zhì)。表面活性劑是水基清蠟劑的主要成分，然而其需要投入較大資金，濃度大，所以該類(lèi)清蠟劑效果差強(qiáng)人意，相對(duì)來(lái)說(shuō)發(fā)展前景并不可觀。
3.2 化學(xué)防蠟劑
（1）表面活性防蠟劑
表面活性防蠟劑又可分為兩種：水溶性表面活性劑、油溶性表面活性劑。其中，油溶性表面活性劑運(yùn)用其吸附效果在蠟晶上形成極性表面，進(jìn)而使得非極性石蠟的結(jié)晶受到抑制，避免產(chǎn)生更多的沉積。水溶性表面活性劑的作用主要如下：①具有兩親結(jié)構(gòu)，在蠟晶周邊，水能夠形成內(nèi)層是非極性基團(tuán)，外層是極性基團(tuán)的分子吸附膜，外膜能夠?qū)Ⅲw系中的水進(jìn)行吸附，以生成活性分子膜，防止蠟分子逐步沉積。②能夠于結(jié)蠟表面吸附，防止在表面有蠟沉積。
（2）稠環(huán)芳香烴型防蠟劑
此類(lèi)防蠟劑工作機(jī)理主要如下：當(dāng)析出石蠟晶核前已大量析出，進(jìn)而讓石蠟晶體以分散的形式在油層油流中懸浮。再者，在吸附作用下，其能夠與晶核發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致晶核出現(xiàn)變形，生長(zhǎng)受到限制，最終實(shí)現(xiàn)防蠟的目的。
4 結(jié)束語(yǔ)
總而言之，在開(kāi)采原油過(guò)程中，油井清防蠟劑是一項(xiàng)極為重要的建設(shè)，在今后油田發(fā)展過(guò)程中，只有不斷研發(fā)出選擇性低、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、對(duì)環(huán)境污染小，且作用多樣的清防蠟劑，才可以切實(shí)滿(mǎn)足我國(guó)在開(kāi)采油井時(shí)的需求，進(jìn)而切實(shí)提升我國(guó)原油開(kāi)采質(zhì)量，促使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。
[1] 姜國(guó)思.淺談?dòng)途宸老瀯┑难芯楷F(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].科技與企業(yè)，2015，（9）：233.
[2] 王毛毛，董穎女，熊青昀，等.油井清防蠟劑的國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展[J].石油化工應(yīng)用，2014，33（12）：6-8.
[3] 陳馥，曲金明，王福祥，等.油井清防蠟劑的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].石油與天然氣化工，2003，32（4）：243-245.
[4] 高文遠(yuǎn).油井清防蠟劑研究[D].大慶：大慶石油學(xué)院，2009.
Discussion on Paraffin Remover for Oil Well
Liu Li-ping
TE358.2
A
1003–6490（2017）09–0159–01
2017–06–15
劉麗萍（1980—），女，河南遂平人，工程師，主要研究方向?yàn)橛吞锘ぎa(chǎn)品的生產(chǎn)與銷(xiāo)售。
