油井化学清防蜡技术

中应保证发生石蜡沉积的部位的温度高于该处沉积石蜡
的熔点，美国Sandia国家实验室己开发出预测应用热油 处理法和热水处理法时井底温度的软件。
四、油井清、防蜡技术
5、油井直接电加热清蜡 最近,俄罗斯勒靶石油公司和阿克秋巴油气开采管理 局科研所，共同研制成功了一种油井直接电加热成套装
臵，它是由电加热装臵和可使油套管保持电绝缘的沉没
二、影响结蜡的因素
4、原油中的水和机械杂质的影响 原油含水后可减少油流温度的降低，易在管壁上形成连续水膜，不 利于蜡沉积。所以随含水量的增加，结蜡有所减轻。 油中的细小沙粒及机械杂质将成为石蜡析出的结晶核心，促使石蜡 结晶的析出，会加剧结晶过程。
含水对结蜡速率的影响
二、影响结蜡的因素
5、油管外环境温度对结蜡的影响
防蜡剂的作用机理
结蜡过程分为三个阶段,即析蜡、蜡晶长大和沉积阶
段。若蜡是从某一固体表面(如油管表面)的活性点析出，
此后蜡就在这里不断长大引起结蜡，则结蜡过程就只有 前面两个阶段。化学防蜡不是抑制蜡晶的析出，而是改 变蜡晶的结构，使其不形成大块蜡团并使其不沉积在管 壁上。防蜡剂可与蜡形成共晶体而阻碍蜡晶的相互结合 和聚集或防蜡剂可将蜡晶分散开使其无法相互叠加、聚 集和沉积，达到防蜡的目的。
率高，缺点是油质不好时会损伤地层，热洗油在加热过
程中有轻馏份损失及不安全。
四、油井清、防蜡技术
4、热水处理法 热水处理法的原理与热油处理法相同，热水处理法 较热油处理法的优点是比较安全，缺点是水对石蜡和沥
青的溶解和携带的能力较小，操作条件控制不好时可能
会导致从管壁上熔化下来的沉积石蜡发生再沉积而堵塞 管线和设备（脱裤子现象）。在实施热水处理法的过程
四、油井清、防蜡技术
2、热力清防蜡技术
热力清防蜡技术是利用热能提高抽油杆、油管和油 流的温度，当温度超过析蜡温度时，则起到防止结蜡的 作用，当温度超过蜡的熔点时，则起到清蜡的作用，一 般常用的方法是热油处理法、热水清蜡法、油井直接电
加热清理法。
四、油井清、防蜡技术
3、热油处理法 热油处理法的原理是用热洗车装载原油，将原油加 热到110℃ 以上注入油井的油套环形空间，热油直接与 管壁上沉积的石蜡接触或通过油管壁将热量传递给油管 壁上沉积的石蜡而使之熔化，这种方法的优点是除蜡效
三、油井结蜡机理
蜡在地层条件下通常是以液体状态存在，然而在 实际上，采油过程中结出的蜡并不是纯净的蜡，它 开采的过程中，随着温度和压力的下降以及轻质组分 在原油开采过程中，随着温度的降低和气体的析出， 是原油中的那些高碳正构烷烃混合在一起的，既含有其 不断逸出，原油溶蜡能力降低，蜡开始逐渐析出，聚 石蜡便以晶体析出、长大、聚集并沉积在管壁上，即出 它高构碳烃类，又含有沥青质、胶质、无机构、泥沙、 集，不断地沉积、堵塞、直接影响生产。因此油井的 现结蜡现象。油田开发后期，由于采油地质，工艺条件 铁锈和油水乳化物等的半固态和固态物质，即俗称的蜡。 防蜡和清蜡是保证含蜡原油正常生产的一项十分重要 的变化，导致油井的结蜡机理发生变化，结蜡范围扩大， 各油田的不同的原油，不同的生产条件所形成的蜡，其 的技术措施。 溶于原油中的可形成固相晶格的石蜡分子，是造成油井 组成和性质都有较大的差异。 结蜡的惟一根源。蜡形成时，原油携蜡机理为薄膜吸附 和液滴吸附。
四、油井清、防蜡技术
1、机械清蜡技术
2、热力清防蜡技术
3、表面能防蜡技术
4、化学药剂清防蜡技术
5、磁防蜡技术
6、微生物清防蜡技术
四、油井清、防蜡技术
1、机械清蜡技术
机械清蜡机械处理法的原理是采用清管器、刮蜡刀 或刮蜡钩、尼龙刮蜡杆等将管壁上沉积的石蜡刮掉，这 种方法已应用了几十年，在有些油田中的使用效果相当 不错，但在一些油田中使用时也暴露出其清蜡量不够的 缺点。
1、常用的防蜡剂
能抑制原油中蜡晶析出、长大、聚集和(或)在固体表 面上沉积的化学剂。 防蜡剂防止蜡沉积的办法：能在金属表面形成一层极
性膜以影响金属表面的润湿性；改变蜡晶结构或使蜡晶
处于分散状态，彼此不互相叠加，而悬浮于原油中，即 蜡晶改进剂和蜡晶分散剂。
(1) 稠环芳烃 稠环芳烃在原油中的溶解度低于石蜡。在采出过程 中随着温度和压力的降低，稠环芳烃首先析出，给石蜡 的析出提供了大量晶核，使石蜡在这些稠环芳烃的晶核 上析出。但这样形成的蜡晶不易继续长大，因为在蜡晶 中的稠环芳烃分子影响了蜡晶的排列，使蜡晶的晶核扭 曲变形，不利于蜡晶发育长大，起到防蜡作用。
到井口时，压力、温度随之逐渐下降，致使石蜡结晶
析出聚集凝结并粘附于油井设施的金属表面，即油井 结蜡。
一、蜡的化学结构特征组成
1、蜡的定义与结构 通常把C16H34~C63H12 的烷烃称为蜡。其中C18~35为正构 烷烃，通称为软蜡；C35~64为异构烷烃，通常称为硬蜡。 纯蜡是白色的，而采油过程中结出的蜡并不是纯净的石 蜡，其颜色呈现黑色或棕色。
在同一流速下，管外环境温度越高，油管与管外温差越小，结
蜡速率越小。在低于析蜡温度的情况下，结蜡速率正比于流道内外 的温差，这与现场中产量与液面较低油井结蜡程度较严重是一致的。
（双空心抽油杆）
管外环境温度对结蜡的影响
二、影响结蜡的因素
6、液流速度与管子表面粗糙度及表面性质的影响
油流流速高，对管壁的冲刷作用强，蜡不易沉积在 管壁上。油管的材料不同，结蜡量也不同。管壁越光滑， 越不易结蜡。另外，管壁表面的润湿性对结蜡有明显的 影响，表面亲水性越强越不易结蜡。（内衬油管）
水润湿，油中析出的蜡就不容易附着在管壁上，同时内
壁表面光滑，使析出的蜡不易粘附，比较容易被油流冲 走，减缓了结蜡速度。 涂料油管是在油管内壁涂一层固化后表面光滑且亲 水性强的物质，其防蜡原理与玻璃衬里油管相似。
五、化学药剂清、防蜡技术
用化学药剂对油井进行清防蜡是目前油田应用比
较广泛的一种清防蜡技术。用化学药剂进行清防蜡不
式元件组成，其基础部分是电力变压器和可使电流与油 井产液温度成反比的可控硅变流器，采用该装臵可以保
证必须的电流强度和加热温度，以有效地熔化油井的结
蜡和其他沉积，它甚至可将电流强度调节到50A，使井口 原油温度达到40℃。
四、油井清、防蜡技术
6、油管内衬防蜡和涂层防蜡 油管内衬是在油管内衬一层玻璃衬里，具有亲水憎油、 表面光滑的防蜡作用，特别是油井含水后油管内壁先被
2、常用的清蜡剂
清蜡剂的作用过程是将已沉积的蜡溶解或分散开使其 在油井原油中处于溶解或小颗粒悬浮状态而随油井液流
流出，这涉及到渗透、溶解和分散等过程。其作用机理
根据不同的清蜡剂类型会有所不同。清蜡剂主要有三种 类型。
(1)油基清蜡剂
这类清蜡剂是溶蜡能力很强的溶剂，主要有：
①芳烃：苯、甲苯、二甲苯等。
（3）贝歇尔认为：对于原油来说，含水＜25.98%时， 应形成稳定的W/O型乳状液，含水＞74.02%时，形成稳定 的O/W型乳状液，在含水25.98%--74.02%范围内，属于不
稳定区域，既可形成O/W型乳状液，也可形成W/O型乳状
液，但由于原油中存在天然的W/O型乳化剂，所以一般形 成W/O型乳状液，使原油粘度大幅度增大。
（4）刘敏林原油的含水量对原油粘度的影响是比较 复杂的问题。当含水在10%～20%时，粘度随含水量的上
升明显增大，地层中的原油易与原生水形成乳化液，这
种乳化液极为稳定，并且比不含水原油粘度高；当含水
在20%～40%时，混合液的粘度是不含水原油粘度的3～5
倍；当含水55%～75%时，混合液的粘度是不含水原油粘 度的9～22倍，达到最大；含水超过80%，混合液粘度降 到与水的粘度相接近，这是由于溶液由外相乳化液转变 为水相乳化液的结果，其余为转化过渡阶段。
此时，烃类中大量未被金属表面吸附的表面活性 剂，开始以亲水基吸水，憎水基吸油的方式吸附在这
一新的油水界面上，从而在金属表面形成由双层表面
活性剂分子组成的憎水层，油膜薄层则浸润油管和设 备表面并向周围延伸，当温度降至低于石蜡结晶温度 时，在油膜上形成蜡晶格网络，并不断长大，形成沉 积水。这一过程的循环往复可使结蜡层不断增厚。
油井化学清防蜡技术
（永恒的主题）
付亚荣
目
一、蜡的化学结构特征组成 二、影响结蜡的因素 三、油井结蜡机理
录
四、油井清、防蜡技术 五、化学药剂清、防蜡技术 六、药剂到现场的简易检验 七、现场加量、加药周期、效果评定 八、几个误区 九、采油一厂降黏实例
一、蜡的化学结构特征组成
油井开发之前，蜡完全溶解在原油中。在油井开采 过程中，原油从油层流入井底，再从井底沿井筒举升
三、油井结ห้องสมุดไป่ตู้机理
1、薄膜吸附 当油水乳化液与油管和设备表面接触时，通常形成 两种定向层，即憎水定向层和亲水定向层。一方面，烃 类中的油溶表面活性剂被油管或设备表面吸附，形成具 有憎水倾向的定向层和一层原油薄膜;另一方面，该原油
薄膜与不含表面活性剂的水接触时破裂，在其表面上形
成亲水定向层。
三、油井结蜡机理
(萘)
(蒽)
(并四苯)
(菲)
(2) 表面活性剂（水溶和油溶） 水溶性表面活性剂是通过吸附在结蜡表面，使非极性 的结蜡表面变成极性表面，从而防止了蜡的沉积。
油溶性表面活性剂是通过吸附在蜡晶表面，使非极性 的蜡晶表面变成极性的蜡晶表面，从而抑制了蜡晶的进 一步长大。
(3) 聚合物 油溶性的梳状聚合物，分子中有一定长度的侧链，在 分子主链或侧链中具有与石蜡分子类似的结构和极性基 团。在较低的温度下，与石蜡分子形成共晶，不利于蜡 晶继续长大。此外，这些聚合物的分子链较长，可使形 成的小晶核处于分散状态，不能相互聚集长大。
②馏份油：轻烃、汽油、煤油、柴油等。
③其他溶剂：二硫化碳、四氯化碳等 芳烃类目前用的较多。 适用范围：含水小于80%的油井都能使用。 推荐使用浓度：800-1000mg/l。