一種油基清防蠟劑的復(fù)配與評(píng)價(jià)

尹相榮，曾 磊，彭洋平，瞿建華，李綱要，李金靈，楊 博

（1.新疆油田公司百口泉采油廠，新疆克拉瑪依 834011；2.西安石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，陜西西安 710065）

化學(xué)工程

一種油基清防蠟劑的復(fù)配與評(píng)價(jià)

尹相榮1，曾 磊1，彭洋平1，瞿建華1，李綱要1，李金靈2，楊 博2

（1.新疆油田公司百口泉采油廠，新疆克拉瑪依 834011；2.西安石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，陜西西安 710065）

油基清防蠟劑是化學(xué)清防蠟技術(shù)中被廣泛應(yīng)用的一種藥劑。本文復(fù)配了一種不含硫和氯的高效、環(huán)保油基清防蠟劑，并對(duì)其溶蠟速率和防蠟效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

油井結(jié)蠟；油基清防蠟劑；溶蠟速率；防蠟率

油井結(jié)蠟是油田開發(fā)過程中普遍存在的一個(gè)破壞性現(xiàn)象，石蠟在油管壁、套管壁、抽油桿以及其他采油設(shè)備上的沉積不僅造成油流通道變小，增大抽油井負(fù)荷，影響油井產(chǎn)量，嚴(yán)重時(shí)甚至造成蠟卡、抽油桿斷脫等事故，基于結(jié)蠟所產(chǎn)生的嚴(yán)重后果，石油工業(yè)的各個(gè)部門通過各種措施防止和清除結(jié)蠟對(duì)石油生產(chǎn)造成的影響。在油井清防蠟技術(shù)中，化學(xué)清防蠟技術(shù)是目前應(yīng)用比較廣泛的一種清防蠟技術(shù)[1，2]，是通過加注化學(xué)清防蠟劑，減弱油井結(jié)蠟速度，改變?cè)土鲃?dòng)性，減緩和抑制蠟晶生成的一種方法?；瘜W(xué)清防蠟劑主要有油基清防蠟劑、水基清防蠟劑和乳液型清防蠟劑，其中，油基清防蠟劑因溶蠟速度快、能夠提高蠟物質(zhì)本身的表面化學(xué)性質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)在國內(nèi)化學(xué)清防蠟技術(shù)中被廣泛應(yīng)用[3，4]，是研究最為活躍的一種清防蠟藥劑，但是油基清防蠟劑普遍存在毒性大、性能單一以及易燃等問題。為此，本文選用OP-10為表面活性劑，通過對(duì)油基清防蠟劑溶劑和助劑的篩選和復(fù)配，得到了一種溶蠟速率快，防蠟效率高且環(huán)保高效的油基清防蠟劑。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

石油醚（30℃～60℃）、二甲苯、乙醇、丙酮、正己烷、環(huán)己烷和正庚烷等均為分析純，煤油為化學(xué)純，市售防蠟劑。

H18641型原油動(dòng)態(tài)結(jié)蠟儀、85-2型恒溫磁力攪拌器、CP214型電子天平，501型恒溫循環(huán)水水浴鍋。實(shí)驗(yàn)用原油和蠟塊取自國內(nèi)某油田；實(shí)驗(yàn)溫度45℃。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

防蠟率和溶蠟速率的測(cè)定根據(jù)SY/T6300-2009《采油用清、防蠟劑技術(shù)條件》。

（1）防蠟率的測(cè)定：根據(jù)原油動(dòng)態(tài)結(jié)蠟儀分別測(cè)定加與不加清防蠟劑的原油的蠟沉積量。

式中：f-防蠟率，%；m0-未加防蠟劑油樣的結(jié)蠟量加防蠟劑油樣的結(jié)蠟量，g。

（2）溶蠟速率的測(cè)定：根據(jù)式（2）計(jì)算溶蠟速率。

式中：v-溶蠟速率，g/min；m1-蠟樣原始質(zhì)量，蠟樣溶解一段時(shí)間后的質(zhì)量，g；t-蠟樣溶解時(shí)間，min。

2 結(jié)果與討論

2.1 溶劑的優(yōu)選和復(fù)配

溶蠟速率是衡量清防蠟溶劑是否合理的一項(xiàng)重要指標(biāo)，目前國內(nèi)外通常采用的溶劑是苯、甲苯、CS2、CCl4等芳香烴以及含硫、含氯化合物等，雖然溶蠟性能好，但毒性較大[5]。實(shí)驗(yàn)中選擇8種不含硫和氯的常見市售試劑測(cè)定他們的清蠟速率，45℃時(shí)的清蠟速率（見圖1）。由圖1可知，在煤油、石油醚（30℃～60℃）、二甲苯、乙醇、丙酮、正己烷、環(huán)己烷和正庚烷8種溶劑中，石油醚（30℃～60℃）、二甲苯、環(huán)己烷和正庚烷溶蠟速率較好，其中石油醚（30℃～60℃）的溶蠟速率為0.036 g/min，乙醇和丙酮的溶蠟速率最差。因此，初步選擇石油醚、二甲苯、環(huán)己烷和正庚烷作為油基清防蠟的溶劑，并進(jìn)行復(fù)配。

圖1 溶劑對(duì)溶蠟速率的影響

將篩選出來的溶劑石油醚、二甲苯、環(huán)己烷和正庚烷按不同配比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，考察不同溶劑間的協(xié)同效應(yīng)，結(jié)果（見表1）。由表1可知所選溶劑間具有一定的協(xié)同配伍性，復(fù)配后溶劑的溶蠟速率與單一溶劑相比均有不同程度的提高，其中，當(dāng)V（石油醚）：V（二甲苯）：V（環(huán)己烷）：V（正庚烷）=8∶7∶5∶1 時(shí)的溶蠟速率最高，為0.061 g/min，明顯高于石油醚、二甲苯、環(huán)己烷和正庚烷單劑的溶蠟速率，而且在復(fù)合溶劑體系中二甲苯體積僅占復(fù)配溶劑總體積的30%，相比于以CS2、CCl4、CC2或苯系為溶劑的清蠟體系，大大減小了清防蠟劑的毒性，降低了對(duì)操作人員的傷害和對(duì)環(huán)境的污染，所以確定此復(fù)配溶劑作為清防蠟劑的清蠟劑。

2.2 清蠟劑助劑的篩選

醇醚是良好的互溶劑，能使清防蠟劑中各組分很好地溶解于蠟溶劑中，使得更好地與原油中的蠟接觸和發(fā)生作用[6]，提高清蠟劑的清蠟效果。當(dāng)V（石油醚）：V（二甲苯）：V（環(huán)己烷）：V（正庚烷）=8∶7∶5∶1 時(shí)，在清蠟體系中分別加入一定量助劑丙三醇、正辛醇、異丙醇、異戊醇、乙酸丁酯，考察它們對(duì)溶蠟速率的影響，結(jié)果（見圖2）。由圖2可知，在其他條件相同的情況下，助劑為正辛醇時(shí)，對(duì)溶蠟速率的提高最為明顯，此時(shí)的清蠟速率約為0.072 g/min，因此選擇正辛醇為助劑。

表1 溶劑復(fù)配實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖2 助劑對(duì)清蠟速率的影響

在清蠟劑中，滲透劑不僅能起到清防蠟的作用，還具有降低原油黏度、防乳化、破乳、解除油層堵塞等性能[7]，因此，實(shí)驗(yàn)過程中亦考察了滲透劑JFC的加入對(duì)溶蠟速率的影響，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)V（石油醚）：V（二甲苯）：V（環(huán)己烷）：V（正庚烷）=8∶7∶5∶1 時(shí)，滲透劑 JFC 的加入亦能促進(jìn)溶蠟速率（見圖2）。這是因?yàn)榍逑炄軇┭爻练e蠟中縫隙和蠟與油井管壁的縫隙滲入以增加接觸面，提高溶解速度，并促進(jìn)沉積在管壁表面上的蠟從管壁表面脫落，使之隨油流帶出油井[8]。

2.3 清蠟劑復(fù)配

在溶劑復(fù)配和助劑篩選的基礎(chǔ)上，將復(fù)配溶劑與正辛醇和JFC按不同體積加量進(jìn)行復(fù)配，考察不同配比復(fù)合溶液的溶蠟速率，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見表2）。

從表2可以看出，當(dāng)V（復(fù)配溶劑）：V（正辛醇）：V（滲透劑 JFC）=21∶0.3∶0.7 時(shí)，溶蠟速率達(dá)到最大，為0.079 g/min，溶蠟完成后情況（見圖3）。

2.4 表面活性劑OP-10加量對(duì)防蠟率的影響

在清防蠟藥劑中，起防蠟作用的是加入的防蠟劑，如稠環(huán)芳香烴、含有石蠟鏈節(jié)的支鏈型高分子聚合物和一些表面活性劑等。表面活性劑不僅能通過在蠟晶表面或結(jié)蠟表面上吸附，阻礙蠟的沉積，起到防蠟作用[1]，還有利于提高溶劑溶蠟的速度[9]。當(dāng)V（石油醚）：V（二甲苯）：V（環(huán)己烷）：V（正庚烷）=8∶7∶5∶1，且摻有一定量正辛醇和滲透劑JFC時(shí)，加入不同量的表面活性劑OP-10，OP-10加量對(duì)防蠟率的影響（見圖4）。

表2 清蠟劑復(fù)配實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖3 溶蠟照片

圖4 表面活性劑OP-10加量對(duì)防蠟率的影響

由圖4可知，隨著表面活性劑OP-10加量的增加，防蠟率逐漸增加，但當(dāng)加量達(dá)到4.0%（體積含量）時(shí)，再繼續(xù)增大OP-10加量對(duì)樣品蠟樣防蠟率無明顯影響，因此，選擇OP-10加量為4.0%，此時(shí)防蠟率為45.2%。

3 結(jié)論

通過對(duì)溶劑的復(fù)配、助劑的篩選和表面活性劑加量的考察，得到了一種不含S和Cl元素、溶蠟速率快、防蠟效率高的環(huán)保油基清防蠟劑。

（1）確定的油基清防蠟中溶劑復(fù)配結(jié)果為V（石油醚）：V（二甲苯）：V（環(huán)己烷）：V（正庚烷）=8∶7∶5∶1，當(dāng) V（復(fù)配溶劑）：V（正辛醇）：V（滲透劑 JFC）=21∶0.3∶0.7時(shí)，溶蠟速率達(dá)到最大，為0.079 g/min。

（2）OP-10加量為4.0%時(shí)，清防蠟劑的防蠟率為45.2%。

［1］ 劉忠運(yùn)，陸曉鋒，湯超，等.油田清防蠟劑的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)［J］.當(dāng)代化工，2009，38（5）∶479-483.

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吐哈魯克沁采油廠天然氣吞吐試驗(yàn)獲成功

6月9日獲悉，吐哈油田魯克沁采油廠首口天然氣吞吐井-玉東204-135井順利掛抽生產(chǎn)，目前日產(chǎn)液14立方米、日產(chǎn)油10.42噸，較措施前日增油8.7噸，取得較好效果。

今年年初以來，魯克沁采油廠針對(duì)三疊系含水上升快、預(yù)測(cè)采收率低的矛盾，開展“二三結(jié)合”技術(shù)攻關(guān)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。這個(gè)廠在玉東203區(qū)塊4個(gè)井組氮?dú)馀菽?qū)試驗(yàn)取得成功的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大實(shí)施9個(gè)井組，共有26口油井見效，見效率達(dá)68%，見效油井產(chǎn)能增幅超50%；開展50井次氮?dú)馔掏略囼?yàn)，平均單井含水由87%下降至33%，單井日增油6.5噸?！暗?dú)馀菽?qū)＋氮?dú)馔掏隆奔夹g(shù)已成為魯克沁油田提高采收率的主體技術(shù)，具備工業(yè)化推廣條件。通過規(guī)模實(shí)施，三疊系采收率預(yù)計(jì)提高10%，增加開采儲(chǔ)量500萬噸。

（摘自中國石油報(bào)第6861期）

The reagent and evaluation of an oil-based paraffin remover and inhibitor

YIN Xiangrong1，ZENG Lei1，PENG Yangping1，QU Jianhua1，LI Gangyao1，LI Jinling2，YANG Bo2
（1.Baikouquan Oil Production Factory，Xinjiang Oilfield Company，Karamay Xinjiang 834011，China；2.College of Chemistry and Chemical Engineering，Xi'an Shiyou University，Xi'an Shanxi 710065，China）

Oil-based paraffin remover and inhibitor is the most common used reagent in chemical paraffin technology.In the paper,an efficient and environmental friendly oil-based paraffin remover and inhibitor that not contain S and Cl were compounded,and the speed of paraffin dissolution and the result of paraffin control were also discussed.

oil well paraffin deposit；oil-based paraffin remover and inhibitor；the speed of paraffin dissolution；paraffin inhibiting rate

TE358.2

A

1673-5285（2017）07-0113-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.07.025

2017－06-14

陜西省青年科技新星計(jì)劃項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：2016KJXX-13；陜西省教育廳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研計(jì)劃項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：14JS086；陜西省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：1501。

尹相榮，男，新疆油田公司百口泉采油廠油田工藝研究所采油工藝總監(jiān)。