刘丽萍
(大庆油田开普化工有限公司,黑龙江大庆 163000)
浅谈油井清防蜡剂的研究
刘丽萍
(大庆油田开普化工有限公司,黑龙江大庆 163000)
在开采油田过程中,油井清防蜡剂发挥了极为重要的作用。首先对蜡沉积对油井造成的危害及油井结蜡机理和影响因素进行分析,并对油井清蜡剂的种类进行研究,以期能为促进我国油井清防蜡技术的发展贡献一份绵薄之力。
油井;清防蜡剂;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
根据相关研究数据可知,当前我国油田原油中通常含有超20%的含蜡量,部分含蜡量还要更高。这直接导致在对原油开采时,油井常常出现结蜡现象。所以做好油井清防蜡剂的研究工作,对于提高原油开采质量、提高我国能源安全有着极为积极的现实意义。
一般而言,蜡均通过液态的形式出现在原油储层中,但是在具体开采过程中,因为含蜡的原油会跟着油管逐渐升高,加上压力缓慢降低,原油中的蜡受到温度逐渐降低和轻质组分溢出的影响,会慢慢结晶析出,且进行沉积,从而会使得油井产量下降,情况严重还有可能致使停止原油的开采。
在开发油井的后期,由于受到采油地质或者开采工艺变更影响,致使油田结蜡机会出现变更,导致结蜡范围不断增加,且在原油溶解过程中会产生固相晶格石蜡分子,这是直接致使油井结蜡的重要因素。一旦蜡慢慢生成,原油携蜡原理便转变成薄膜吸附或液滴吸附。其中,薄膜吸附:如若油水乳化液与设备表面及油管相接触,会形成两类定向层。而在该环节中,活性剂没有吸附于金属表面而是被烃类所吸附,则其通过亲水基的形式进行吸收,并吸附在新的油水界面上,进而在金属表面产生双层表面活性剂分子,并逐渐向附近所扩散。如若温度降低至石蜡结晶条件时,便会生成蜡晶格网络,且慢慢沉积。液滴吸附:因为在紊流搅动作用下,油水乳化液会慢慢沿着油管向上,这时,其能够让孤立液滴在径向上发生运动,并碰撞到油管壁。由实际获得结果发现,在离泵口大概20m处,一颗油滴能够与油管壁发生百余次碰撞,所以含有石蜡的油滴就会被金属表面上的油膜所吸附,进而使石蜡沉积在油管壁上。归纳来说主要有四个方面因素会影响到结蜡:原油主要组成成分、油内所含杂质、沉积表面粗糙程度、开采油井的条件等。
(1)乳液型清蜡剂
乳液型清蜡剂应用的是乳化技术,是近几年兴起的一类清蜡剂,内相主要采用是具有良好清蜡效果的溶剂,外相采用的是表面活性剂,用来配制成水包油型的乳液。此种清蜡剂不但能够有效保留表面活性剂和有机溶剂的清蜡效果,并且还具有双重防蜡的效果,避免对人体造成危害,具有无毒、安全、高效等优点,极具发展前景。
(2)水基清蜡剂
水基清蜡剂主要是把水作为分散介质。是一种以表面活性剂为主,并且将互溶剂和碱性物质加入其中的清蜡剂。表面活性剂中一项重要作用即润湿反转,进而反转结蜡表面为具有清水作用的表面,以促进蜡的脱落,并且将蜡表面的张力减小,让活性分子能够穿过蜡结构,将其中单个分子与管壁间的作用力破坏掉,从而将其有效清除干净。在此过程中,阳离子、阴离子和非离子型是表面活性剂的重要成分。互溶剂其作用主要在于提高水与油间的互溶程度。通常来说,主要采用二乙二醇乙醚以及乙醇来作为互溶剂。在水基清蜡剂中,碱能够与原油中的沥青和具有极性的其他物质发生反应,最后所获得产物分散于水中。通常使用磷酸钠、硅酸盐等碱类物质。表面活性剂是水基清蜡剂的主要成分,然而其需要投入较大资金,浓度大,所以该类清蜡剂效果差强人意,相对来说发展前景并不可观。
(1)表面活性防蜡剂
表面活性防蜡剂又可分为两种:水溶性表面活性剂、油溶性表面活性剂。其中,油溶性表面活性剂运用其吸附效果在蜡晶上形成极性表面,进而使得非极性石蜡的结晶受到抑制,避免产生更多的沉积。水溶性表面活性剂的作用主要如下:①具有两亲结构,在蜡晶周边,水能够形成内层是非极性基团,外层是极性基团的分子吸附膜,外膜能够将体系中的水进行吸附,以生成活性分子膜,防止蜡分子逐步沉积。②能够于结蜡表面吸附,防止在表面有蜡沉积。
(2)稠环芳香烃型防蜡剂
此类防蜡剂工作机理主要如下:当析出石蜡晶核前已大量析出,进而让石蜡晶体以分散的形式在油层油流中悬浮。再者,在吸附作用下,其能够与晶核发生反应,导致晶核出现变形,生长受到限制,最终实现防蜡的目的。
总而言之,在开采原油过程中,油井清防蜡剂是一项极为重要的建设,在今后油田发展过程中,只有不断研发出选择性低、经济实惠、对环境污染小,且作用多样的清防蜡剂,才可以切实满足我国在开采油井时的需求,进而切实提升我国原油开采质量,促使企业经济效益的提升。
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Discussion on Paraffin Remover for Oil Well
Liu Li-ping
TE358.2
A
1003–6490(2017)09–0159–01
2017–06–15
刘丽萍(1980—),女,河南遂平人,工程师,主要研究方向为油田化工产品的生产与销售。