油井防蜡和清蜡

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5.防蜡剂的应用范围 1)油井防蜡。
维持正常生产,这主要体现在采油过程中。
2)原油集输。
(原油降凝、降粘)降低原油凝点,改善原油的低温流动性,防 止或减少原油集输过程中蜡的析出、沉积,防止堵塞输油管道,减 少传输过程中加热站的数量,降低能耗。
3)柴油降凝剂。
改善柴油的低温流性。降低柴油的凝点。因为柴油在低温下使 用,流动性变得很差,并且结蜡,这样堵塞发动机的滤网;堵塞贮 油管的下流口。
3、防蜡剂的使用方法 、
防蜡剂有三种使用方法: 防蜡剂有三种使用方法: 1)配成油溶液使用。 )配成油溶液使用。 使用时, 使用时, 将油溶液注到结蜡段以下与油混合而 起作用。 起作用。 2)制成中空的防蜡块使用。 )制成中空的防蜡块使用。 使用时, 将防蜡块安在防蜡管中, 使用时 , 将防蜡块安在防蜡管中 , 与油管一块 下至油井结蜡地段以下, 下至油井结蜡地段以下 , 通过原油对防蜡剂的缓 慢溶解而起作用。 慢溶解而起作用。
CS2、CCl4、CHCl3等虽然具有优良的蜡溶性,但由于它们在 原油的后加工过程中产生严重的腐蚀和催化剂中毒,所以禁止使用。
由于油田蜡中含有极性物质,所以油基清蜡 剂中需加入一些有极性结构的互溶剂,以提高 清蜡剂的溶解能力。 A. 醇。如正丙醇、异丙醇、乙二醇、丙三醇 B. 醚。如丁醚、戊醚、己醚。碳数应小于12。 C.醇醚。如丁二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙 二醇乙醚、丙三醇乙醚
第三专题: 第三专题:油井防蜡和清蜡
蜡是C 的直链烷烃,常温下为固体。 蜡是 15-C70的直链烷烃,常温下为固体。 油田蜡从粘糊状的液体到坚硬的固体都有。 油田蜡从粘糊状的液体到坚硬的固体都有。 油田蜡除含固体烷烃外, 油田蜡除含固体烷烃外,还含有油质和其 它物质如胶质、沥青质。 它物质如胶质、沥青质
互溶剂的作用是增加油(包括蜡)与水的相 互溶解度。
可用的互溶剂是醇和醇醚如甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇、 乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚等。
碱可与蜡中沥青质等极性物质反应,产物易 分散于水, 因而可用水基清蜡剂将它从表面清 除。
可用的碱包括氢氧化纳、氢氧化钾等一类碱和硅酸钠、磷酸钠、 焦磷酸钠、六偏磷酸钠等一类溶于水中使水呈碱性的盐。 示例1:
6.清蜡剂 能清除蜡沉积物的化学剂叫清蜡剂。
对已结蜡的管线、设备,最好用加热的方法如热油循环、井底 加热器加热清除蜡,但也可以用清蜡剂。
(1)清蜡剂的类型 1)油基清蜡剂 这是一类蜡溶量很大的溶剂,主要为芳香 烃,如苯、二甲苯、甲苯、乙苯、异丙Baidu Nhomakorabea,也 可用混合芳香烃,如石油烃的重整馏分、煤焦 油的提取物芳烃。通常使用苯、甲苯。此外还 可用汽油、柴油、煤油等石油馏分。
聚氧乙烯失水山梨糖醇醚脂肪酸酯(吐温型) 聚氧乙烯失水山梨糖醇醚脂肪酸酯(吐温型)
烷基苯磺酸钠
聚氧乙烯烷基醇醚(平平加型 聚氧乙烯烷基醇醚(平平加型)n=10
水溶性活性剂可以不用外加, 水溶性活性剂可以不用外加,它可以 由含蜡油与相应的化学反应剂反应生成。 由含蜡油与相应的化学反应剂反应生成。
例如用含SO 的液体和NaOH溶液处理油管表面, NaOH溶液处理油管表面 例如用含SO3的液体和NaOH溶液处理油管表面, 可使蜡中烃或非烃等可磺化物质先被磺化, 可使蜡中烃或非烃等可磺化物质先被磺化,随后 为碱中和而生成活性剂。 为碱中和而生成活性剂。这些活性剂吸附在油管 表面,使它变成不利蜡在其上沉积的水湿表面, 表面,使它变成不利蜡在其上沉积的水湿表面, 达到防蜡的目的。 达到防蜡的目的。
1、油溶性表面活性剂 、 油溶性表面活性剂通过改变蜡晶表面的性质起防蜡 活性剂在蜡晶表面吸附使它变成极性表 作用的。 由于活性剂在蜡晶表面吸附 作用的 。 由于 活性剂在蜡晶表面吸附 使它变成极性表 不利于蜡分子进一步沉积。 面,不利于蜡分子进一步沉积。 活性剂主要有: 活性剂主要有: 表面活性剂的HLB值要小于 。 值要小于7。 表面活性剂的 值要小于 石油磺酸盐: 石油磺酸盐:RArSO3M 聚氧乙烯烷基醇醚, 聚氧乙烯烷基醇醚,n=2~4 ~
三、防蜡剂 防蜡剂有三种类型: 防蜡剂有三种类型: (一)稠环芳烃型防蜡剂 1、稠环芳烃 、 是指两个或两个以上的苯环共用两个相邻的 碳原子而成的芳香烃。 碳原子而成的芳香烃。如:萘、蒽、菲。稠 环芳烃的衍生物都具有稠环芳烃的作用, 环芳烃的衍生物都具有稠环芳烃的作用,如: 甲基萘、萘酚等。 甲基萘、萘酚等。
3)沉积在近井地带使用 。 这种方法也是通 ) 沉积在近井地带使用。 过原油对防蜡剂的缓慢溶解而起作用的。 过原油对防蜡剂的缓慢溶解而起作用的。 例如向近井地带交替注入等体积甲醇和防 蜡剂1 油溶液,关井24 24h 蜡剂1~3%油溶液,关井24h,可使防蜡剂沉 积在近井地带。 积在近井地带。
4.防蜡剂的发展趋势 防蜡剂的发展趋势 1) 在三种类型的防蜡剂中 , 以聚合物防蜡剂 ) 在三种类型的防蜡剂中, 发展最快,这是由于它效果好、品种多、 发展最快,这是由于它效果好、品种多、适应 性强等特点。 性强等特点。 2) 各种类型的防蜡剂复配使用 , 利用它们的 ) 各种类型的防蜡剂复配使用, 协同作用提高防蜡效果。 协同作用提高防蜡效果。 3)将防蜡剂放置在地层,让它缓缓为原油溶 )将防蜡剂放置在地层, 解而在较长时间内发挥作用。 解而在较长时间内发挥作用。
3、防蜡机理 稠环芳香烃型防蜡剂主要是通过参与组 成晶核,从而使晶核扭曲,不利于蜡晶 成晶核,从而使晶核扭曲, 的继续长大而起防蜡作用。 的继续长大而起防蜡作用。
4 、 胶质和沥青质是通过不同的机理起防蜡作 用 胶质能溶于油, 胶质能溶于油 , 它在油中参与组成晶核起稠 环芳烃的防蜡作用。 环芳烃的防蜡作用。 沥青质是不溶于油的, 沥青质是不溶于油的 , 它以固体颗粒的形式 分散在油中,因此可以作为蜡的晶核, 分散在油中,因此可以作为蜡的晶核,这众多 的晶核不利于蜡晶的成长变大, 的晶核不利于蜡晶的成长变大,从而使小的蜡 晶以分散的状态悬浮在油流中而被带走, 晶以分散的状态悬浮在油流中而被带走,达到 防蜡的目的。 防蜡的目的。
示例2:
7.清蜡剂的发展趋势 1)用油基清蜡剂与水基清蜡剂结合的清蜡剂, 即水包油型清蜡剂。
油相用不含硫和氯的蜡溶剂如苯、甲苯、二甲苯或石油中芳 香烃含量高的馏分,水相用水溶性表面活性剂做乳化剂。有好的清 蜡效果,且有防蜡作用。
2)清蜡剂与化学加热剂结合使用.
结蜡可以分为三个阶段: 结蜡可以分为三个阶段: 析蜡阶段; 析蜡阶段; 蜡晶成长阶段; 蜡晶成长阶段; 沉积阶段。 沉积阶段。
若蜡从某一固体表面如钢铁表面的活性 点析出,此后蜡在其上不断地成长引起结蜡, 点析出,此后蜡在其上不断地成长引起结蜡, 堵塞抽油杆、油井和管线、设备, 堵塞抽油杆、油井和管线、设备,影响油田 的正常生产。 的正常生产。
一、油井结蜡的原因 主要是由于原油的含蜡量高, 主要是由于原油的含蜡量高,在地层条 件下,蜡是溶在原油中的, 件下,蜡是溶在原油中的,当原油由井底上 升到井口的过程中,由于压力、温度降低, 升到井口的过程中,由于压力、温度降低, 减少了原油对蜡的溶解度,蜡从原油中析出。 减少了原油对蜡的溶解度,蜡从原油中析出。
(三)聚合物型防蜡剂 1、防蜡机理 、 这类防蜡剂是一类聚合物,其链节上的非极性 这类防蜡剂是一类聚合物,其链节上的非极性 链节和极性链上的非极性部分可与蜡形成共晶 和极性链上的非极性部分可与蜡形成共晶, 链节和极性链上的非极性部分可与蜡形成共晶, 极性链节则使蜡晶的晶型产生扭曲, 而极性链节则使蜡晶的晶型产生扭曲,不利于 蜡晶继续长大形成网络结构, 蜡晶继续长大形成网络结构,因而具有优异的 防蜡作用。 防蜡作用。
2、在防蜡中使用的稠环芳香烃都是混合的
稠环芳香烃,这些稠环芳烃, 稠环芳香烃,这些稠环芳烃,主要来自煤焦 油。 例如从煤焦油截取的232 388℃馏分中 232馏分中, 例如从煤焦油截取的232-388℃馏分中, 芳香烃的质量分数至少为0.90 0.90。 芳香烃的质量分数至少为0.90。其中混合烃 萘的质量分数至少为0.50 0.50。 基C1-C3萘的质量分数至少为0.50。是一种 高效的防蜡剂。 高效的防蜡剂。
例:油基清蜡剂的配方 成份 % 煤油 45—85 苯 5—45 乙二醇丁醚 0.5—6 异丙醇 1—15
2)水基清蜡剂 以水作分散介质,含表面活性剂、互溶剂 和碱性物质。 表面活性剂的作用是使结蜡表面润湿反转 为亲水表面,有利于蜡从表面脱落,不利于蜡在 表面再沉积。
可用的表面活性剂包括水溶性的磺酸盐型、季铵盐型、聚醚型、 吐温型、平平加型、OP型表面活性剂等。
2、常用的聚合物类防蜡剂 、
下面是一些具有重要作用的聚合物型防蜡剂: 下面是一些具有重要作用的聚合物型防蜡剂: 聚丙烯酸酯: : 聚丙烯酸酯:R: C14-C26
乙烯与丙烯酸酯共聚物 R:C1-C26 :
醋酸乙烯酯与丙烯酸酯共聚物 R:C14-C40 :
聚合物型防蜡剂中支链的R通常在 聚合物型防蜡剂中支链的 通常在C12-C36 通常在 的范围。它的大小取决于原油中的蜡的烷烃峰 的范围。它的大小取决于原油中的蜡的烷烃峰 值碳数。在通常的聚合物型防蜡剂中, 值碳数。在通常的聚合物型防蜡剂中,当聚合 物类似石蜡结构的支链的平均碳数与原油蜡的 烷烃峰值碳数相近时,最有利于蜡在其上析出, 烷烃峰值碳数相近时,最有利于蜡在其上析出, 可产生最佳的防蜡效果。 可产生最佳的防蜡效果。
胺型表面活性剂:
2、水溶性表面活性剂 、
水溶性表面活性剂是通过改变结蜡表面( 水溶性表面活性剂是通过改变结蜡表面(如 油管表面、抽油杆表面、管线表面) 油管表面、抽油杆表面、管线表面)的性质 而起防蜡作用的。 而起防蜡作用的。由于水溶性活性剂可吸附 在结蜡表面, 在结蜡表面,使它表面变成极性并吸附一层 水膜,不利于蜡在其上沉积。 水膜,不利于蜡在其上沉积。
任何一种原油都有一定数量的胶质、 任何一种原油都有一定数量的胶质、 沥青质,它们是基本的防蜡剂, 沥青质,它们是基本的防蜡剂,其它防 蜡剂都在它们的配合下起防蜡作用。 蜡剂都在它们的配合下起防蜡作用。
(二)表面活性剂型防蜡剂
这是一类通过表面活性剂在蜡晶表面或 这是一类通过表面活性剂在蜡晶表面或结 蜡晶表面 蜡表面吸附而起防蜡作用的防蜡剂 吸附而起防蜡作用的防蜡剂。 蜡表面吸附而起防蜡作用的防蜡剂。 分为两类: 表面活性剂型防蜡剂 分为两类 : 油溶性表 面活性剂;水溶性表面活性剂。 面活性剂;水溶性表面活性剂。
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