一種防蠟效果評價方法的探究

楊凱 陳勇

(1.唐山冀油瑞豐化工有限公司，河北 唐山 063200；2.河北省油田化學劑技術創新中心，河北 唐山 063200)

0 引言

使用防蠟劑是油田防止或減輕油井結蠟情況的一種常用方法。防蠟劑是使用化學方法抑制原油中蠟晶析出、長大、聚集和在固體表面上的沉積。目前，防蠟劑主要技術指標的檢測方法是根據SY/T 6300—2009[1]標準要求，通過測定防蠟率，評價防蠟劑的防蠟效果。主要原理是根據油樣在降溫過程中，油樣與不銹鋼內壁之間存在溫度梯度，從而產生石蠟沉積，利用防蠟劑可以抑制原油中蠟晶在固體表面上的聚集和沉積，通過測定加藥和未加藥情況下沉積的石蠟量差異來評價防蠟劑的防蠟效果。該方法可以直觀的評價防蠟劑的防蠟效果，但是也存在著油樣需求量大、實驗用品涉及二甲苯等有毒液體和需購買清防蠟測試儀的問題。所以，本文旨在探究一種新的防蠟效果評價方法，既可以科學的評價防蠟劑的防蠟效果，又可以解決油樣需求大、接觸有毒試劑和購買專用儀器的問題。防蠟劑的另一種作用是可以抑制原油中蠟晶的析出。利用這一原理，可以通過測定加藥和未加藥情況下的析蠟點，來評判防蠟劑的防蠟效果。

析蠟點(WAT)是原油在冷卻過程中開始有蠟晶析出的最高溫度[2,3]，是判斷原油中石蠟析出的重要依據。析蠟點越高，說明石蠟越容易析出，表現在油井的結蠟深度越深，結蠟段越長；析蠟點越低甚至低于井口溫度時，說明石蠟越難析出，表現在油井的結蠟點越接近井口，甚至不易發生結蠟現象。因此，通過測定加藥和未加藥情況下油樣的析蠟點差異，是一種評價防蠟劑防蠟效果的可行性方法。測定析蠟點的方法主要有5 種：顯微觀察法、黏度計/流變儀法、差示掃描法(DSC)、激光法和超聲波法等。本文采用的是流變儀法。

1 試驗材料及方法

試驗材料：某油井原油、聚合物型防蠟劑。

試驗儀器：流變儀、智能原油脫水儀。

試驗方法：使用智能原油脫水儀處理原油，使其含水降至0.5%以下，用流變儀測定加藥和未加藥情況下的黏度-溫度曲線，確定析蠟點，判斷防蠟劑的防蠟效果。

2 防蠟效果評價

2.1 室內評價

針對該井原油，使用流變儀測定加藥和未加藥情況下的黏度-溫度曲線，確定析蠟點。加藥濃度選取0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、1%、1.5%、2%、2.5%和3%。析蠟點測定結果如表1、圖1 所示。

表1 NP101X16不同情況下的析蠟點

圖1 NP101X16析蠟點-加藥濃度曲線

選取具有代表性的4 種情況下的黏度-溫度曲線：未加藥、加藥濃度0.5%、加藥濃度1%和加藥濃度2.5%。結果如圖2～圖5所示。

圖2 未加藥

圖3 加藥濃度0.5%

圖4 加藥濃度1%

圖5 加藥濃度2.5%

從圖1～5 和表1 可以看出，不同濃度的防蠟劑可以有效降低原油析蠟點。

(1)該井原油析蠟點隨加藥濃度的升高而降低，在加藥濃度為2.5%時，析蠟點最低，為15.8℃，相較于未加藥時，降低了9.2℃；

(2)在加藥濃度為0.1%～2.5%時，析蠟點與加藥濃度近似為線性關系；

(3)針對該井原油，此種防蠟劑的最佳加藥濃度為2.5%；

(4)加入不同濃度的防蠟劑后，原油析蠟點均有不同程度的降低，這說明防蠟劑有效的抑制了原油中蠟晶的析出，延緩了蠟晶的析出溫度；

(5)通過測定析蠟點的方法，可以反應防蠟劑的防蠟效果。

2.2 礦場實驗

在該井進行防蠟劑的現場試驗。該井原先使用加微生物和自循環熱洗的方法進行清防蠟。自2019 年12 月10 日開始采用投加防蠟劑和自循環熱洗的方式，加藥方式為人工油套環空加藥。該井日產液10t，結合現場實際情況和室內實驗結果，按照防蠟劑1%加量進行投加，加藥量100kg/次。

2019 年12 月10 日至2020 年4 月30 日間投加防蠟劑，統計2019 年1 月1 日至2020 年4 月30 日的加藥和熱洗數據，整理換藥前后的加藥周期和熱洗周期，結果如表2 所示。

表2 NP101X16井

從表2 可以看出，投加防蠟劑后，熱洗周期和加藥周期均得到一定程度的延長，防蠟劑在該油井的現場試驗效果良好，這與室內實驗結果一致。

3 結語

(1)測定析蠟點可以作為防蠟劑的一種評價方法，具體指標還需實驗進一步論證。

(2)防蠟劑在油井的現場試驗效果良好，可以延長熱洗周期和加藥周期。

(3)測定析蠟點的評價方法，可以解決傳統方法油樣需求大、接觸有毒試劑和需購買專用儀器的問題。