曹勝江

伴生輕質(zhì)油制高效乳液型清蠟劑研究與性能評(píng)價(jià)

曹勝江

（中石化華東石油局江蘇華揚(yáng)液碳有限責(zé)任公司，江蘇 泰州 225300）

針對(duì)蘇北油區(qū)原油含蠟量高、井筒頻繁卡蠟的問(wèn)題，在原油物性特征分析的基礎(chǔ)上，以蘇北某氣田伴生輕質(zhì)原油為溶劑，研制出適用于蘇北油區(qū)的高效乳液型清蠟劑。結(jié)果表明：蘇北原油具備含蠟量在28.1%～39.45%之間，凝固點(diǎn)介于30～46 ℃之間，析蠟點(diǎn)近50 ℃等特征。以伴生輕質(zhì)油、混合二甲苯、100#溶劑油按質(zhì)量比為2∶5∶3組成的混合溶液為有機(jī)溶劑，以質(zhì)量比為6∶4的油溶性表面活性劑（Span80）與水溶性表面活性劑（OP-10）為乳化劑，復(fù)配制得適用于蘇北油區(qū)油井的高效乳液型清蠟劑。礦場(chǎng)實(shí)踐表明該乳液型清蠟劑應(yīng)用效果較好。

伴生輕質(zhì)油；清蠟劑；蘇北油區(qū)

蘇北油田原油均屬陸相成因的石蠟基原油，具有含蠟量高、凝固點(diǎn)高和析蠟點(diǎn)高的特征，較易發(fā)生結(jié)蠟現(xiàn)象，興化戴南組油藏原油該特點(diǎn)尤為明顯[1-3]，每年僅泰州采油廠因蠟卡躺井就高達(dá)20余井次。產(chǎn)出原油結(jié)蠟不僅會(huì)對(duì)油井舉升造成一定的影響，同時(shí)還會(huì)使抽油機(jī)載荷變大，導(dǎo)致單井日電耗增加約12%[4-5]。目前蘇北油區(qū)清防蠟方式主要有熱洗凈和定期加清防蠟劑兩種[6-7]。熱洗清蠟周期普遍較短，且會(huì)增大污染地層概率，降低油井產(chǎn)量。因此，根據(jù)蘇北原油物性特征，研制出高效、低成本的清蠟劑對(duì)蘇北油區(qū)開(kāi)發(fā)至關(guān)重要。

蘇北某氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的主要副產(chǎn)物為伴生輕質(zhì)油，年產(chǎn)量約為700 t，其主要成分與石蠟相類(lèi)似，可作為溶解石蠟的良好有機(jī)溶劑[8-10]。針對(duì)蘇北油區(qū)原油物性特征，以氣田伴生輕質(zhì)油為主劑，開(kāi)發(fā)出適用于蘇北油區(qū)的高效清蠟劑，對(duì)油井清蠟、延長(zhǎng)檢泵周期、熱洗井周期和有效利用氣田伴生輕質(zhì)油具有重大意義。

1 室內(nèi)研究

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑

實(shí)驗(yàn)所用儀器有822e 差示掃描量熱儀、HP6890－HP5973 色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、SNT/Ⅰ型石油產(chǎn)品凝點(diǎn)測(cè)定儀、SMC-Ⅱ密度測(cè)定儀、瀝青測(cè)定儀、蠟含量測(cè)定儀、烏氏粘度計(jì)7種。

實(shí)驗(yàn)試劑中苯、甲苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、已苯等為市售分析純?cè)噭换旌隙妆剑ㄒ冶?5%，對(duì)二甲苯18%，間二甲苯40%，鄰二甲苯25%）、汽油、柴油、石油醚（60～90 ℃)，溶劑油100#，非離子表面活性劑Tween系列、Span系列和OP系列等為工業(yè)品。

1.2 原油物性分析

實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明，蘇北油區(qū)興化戴南組油藏原油含蠟量為28.62%～38.85%，凝固點(diǎn)為33～47 ℃，析蠟點(diǎn)為50～52 ℃。

1.3 高效乳液型清蠟劑制備

乳液型清蠟劑與原油混合時(shí)，其中的油基清蠟劑會(huì)和水基清蠟劑相分離，并發(fā)揮各自的作用，產(chǎn)生很好的清蠟效果。為高效解決蘇北盆地原油結(jié)蠟的問(wèn)題，開(kāi)展乳液型清蠟劑的制備。

1.3.1 油基清蠟劑主劑篩選

油基清蠟劑是溶蠟?zāi)芰軓?qiáng)的溶劑，主要可分為芳烴、餾分油和其他溶劑三類(lèi)。與其它油基清蠟劑相比，芳烴溶劑的溶蠟量和溶蠟速率較好。

分別取15 mL表1中所示的13種溶劑，按照SY/T 6300—2009 方法測(cè)定其的溶蠟速率。向13種溶劑中分別加入（1±0.02）g蠟球（醫(yī)用高效切片石蠟，熔點(diǎn)介于56～58 ℃），并采用恒溫水浴控制溫度在（45±1）℃，觀察石蠟溶完時(shí)間。

從表1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，按照SY/T 6300—2009的標(biāo)準(zhǔn)，除柴油不合格之外，其余均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，最好的達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的4～5倍。

表1 主劑篩選溶蠟實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

1.3.2 主劑的復(fù)配

由于分析純不能作為清蠟劑生產(chǎn)加工主要原料，在室內(nèi)復(fù)配實(shí)驗(yàn)時(shí)暫時(shí)不選擇分析純作為復(fù)配的原料。在所收集的溶劑中，混合二甲苯、汽油、柴油、溶劑油100#價(jià)格在5 500～6 300元·t-1，石油醚（60～90 ℃）和溶劑油120#價(jià)格相對(duì)較高。故選取伴生輕質(zhì)油、混合二甲苯、汽油、柴油、溶劑油100#作為復(fù)配的組分。

按照表2的比例配置100g的復(fù)配溶液，取15 mL復(fù)配溶液按照SY/T 6300—2009 方法在相同條件下測(cè)定溶劑的溶蠟速率，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。

表2 協(xié)同實(shí)驗(yàn)復(fù)配各溶劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù) %

初步選取伴生輕質(zhì)油與混合二甲苯和溶劑油100#作為清蠟劑主劑，并在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)復(fù)配10種不同比例的清蠟劑主劑進(jìn)行溶蠟實(shí)驗(yàn)，按照表4的比例配置100 g的復(fù)配溶液，取15 mL復(fù)配溶液按照SY/T 6300—2009 方法在相同條件下測(cè)定溶劑的溶蠟速率，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表5。

表3 協(xié)同實(shí)驗(yàn)復(fù)配溶蠟實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表4 清蠟劑主劑復(fù)配比例 質(zhì)量百分比%

表5 清蠟劑主劑復(fù)配溶蠟實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為提升伴生輕質(zhì)油的占比，同時(shí)又不影響復(fù)配體系的溶蠟速率，最優(yōu)選定按照F14的比例進(jìn)復(fù)配。

1.3.3 表面活性劑的篩選

選取常用的Span-80、Tween-80、OP-10作為復(fù)配原料，按照表6的比例配置18份（每份100 g）混合表面活性劑樣品，觀察其乳化效果。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明（Span-80）∶（OP-10)為6∶4的時(shí)候乳化效果最佳，在該比例下乳液型體系的溶蠟速率測(cè)定0.048 1 g·min-1。抽取現(xiàn)場(chǎng)兩個(gè)同類(lèi)助劑進(jìn)行室內(nèi)對(duì)比，在相同條件下另外兩種助劑溶蠟速率分別為0.036 2 g·min-1和0.040 5 g·min-1，室內(nèi)條件下乳液型清蠟劑的溶蠟效果要超過(guò)其他兩個(gè)同類(lèi)助劑。

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

2020年7月-12月，該乳液型清蠟劑在泰州采油廠應(yīng)用32井次，應(yīng)用后油井示功圖明顯變窄，上行載荷明顯下降，下行載荷明顯上升，抽油機(jī)平衡率向好，抽油機(jī)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電流下降8～10 A。

表6 復(fù)配表面活性劑乳化實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)添加該乳液型清蠟劑，單井平均熱洗井周期由3個(gè)月增加至6個(gè)月，蠟卡躺井井次較上半年減少了5井次，大大降低了油井蠟卡作業(yè)費(fèi)用和抽油機(jī)運(yùn)行電耗，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果較好。

3 結(jié) 論

1）溶劑油100#與混合二甲苯具備較好的協(xié)同效應(yīng)，伴生輕質(zhì)油的加入提升了協(xié)同效應(yīng)的效果。

2）（Span-80）∶（OP-10)為6∶4的二元復(fù)配體系對(duì)復(fù)合溶劑乳化穩(wěn)定性最好，溶蠟速率高于兩個(gè)現(xiàn)場(chǎng)同類(lèi)助劑。

3）以伴生輕質(zhì)油、混合二甲苯、100#溶劑油按質(zhì)量比為2∶5∶3組成的混合溶液為有機(jī)溶劑，以質(zhì)量比為6∶4的油溶性表面活性劑（Span80）與水溶性表面活性劑（OP-10）為乳化劑，制得的乳液型清蠟劑在45 ℃下溶蠟速率為0.048 1 g·min-1，現(xiàn)場(chǎng)清蠟試驗(yàn)效果較好。

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Research and Performance Evaluation of High-efficiency Emulsion Paraffin Remover Prepared From Associated Light Oil

（Jiangsu Huayang Liquid Carbon Co., Ltd., Sinopec East China Petroleum Bureau, Taizhou Jiangsu 225300, China）

Aiming at the problems of high wax content in crude oil and frequent wax blockage in wellbore in North Jiangsu oil field, based on the analysis of physical properties of crude oil, a high-efficiency emulsion wax remover suitable for North Jiangsu oil field was developed with light crude oil associated with a gas field in northern Jiangsu as solvent. The results showed that North Jiangsu crude oil had the characteristics of wax content of 28.1%～39.45%, freezing point of 30～ 46℃ and wax precipitation point of nearly 50℃. With the mixed solution of associated light oil, mixed xylene and 100#solvent oil in the mass ratio of 2∶5∶3 as organic solvent, and oil-soluble surfactant (Span80) and water-soluble surfactant (OP-10) in the mass ratio of 6∶4 as emulsifiers, a high-efficiency emulsion paraffin remover suitable for oil wells in North Jiangsu oil field was prepared. The field practice showed that the application effect of the emulsion paraffin remover was good.

Associated light oil; Paraffin remover; North Jiangsu oil field

2021-12-17

曹勝江（1987-），男，工程師，湖北省襄樊市人，2010年畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）資源勘查工程專(zhuān)業(yè)，研究方向：油氣田開(kāi)發(fā)技術(shù)。

TE39

A

1004-0935（2022）06-0760-03