油井防蜡和清蜡.ppt

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1、第三专题：第三专题：油井防蜡和清蜡油井防蜡和清蜡 p蜡是蜡是C15-C70的直链烷烃，常温下为固体。的直链烷烃，常温下为固体。p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。p油田蜡除含固体烷烃外，还含有油质和其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。一、油井结蜡的原因一、油井结蜡的原因 主要是由于原油的含蜡量高，在地层条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，当原油由井底上件下，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

2、，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。结蜡可以分为三个阶段：结蜡可以分为三个阶段：p析蜡阶段；析蜡阶段；p蜡晶成长阶段；蜡晶成长阶段；p沉积阶段。沉积阶段。若若蜡蜡从从某某一一固固体体表表面面如如钢钢铁铁表表面面的的活活性性点点析析出出，此此后后蜡蜡在在其其上上不不断断地地成成长长引引起起结结蜡蜡，堵堵塞塞抽抽油油杆杆、油油井井和和管管线线、设设备备，影影响响油油田田的正常生产。的正常生产。三、防蜡剂三、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（一）稠环芳烃型防蜡剂 1、稠环芳烃稠环芳烃是指两个或两个以上的苯环共用两个相邻的是指两个或两个以上的苯环共

3、用两个相邻的碳原子而成的芳香烃。如：萘、蒽、菲。碳原子而成的芳香烃。如：萘、蒽、菲。稠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：如：甲基萘、萘酚等甲基萘、萘酚等。2、在防蜡中使用的稠环芳香烃都是混合的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，主要来自煤焦稠环芳香烃，这些稠环芳烃，主要来自煤焦油。油。例如从煤焦油截取的例如从煤焦油截取的232-388232-388馏分中，馏分中，芳香烃的质量分数至少为芳香烃的质量分数至少为0.900.90。其中混合烃。其中混合烃基基C C1 1-C-C3 3萘的质量分数至少为萘的质量分数至少为0.500.50

4、。是一种高。是一种高效的防蜡剂。效的防蜡剂。3 3、防蜡机理、防蜡机理稠环芳香烃型防蜡剂主要是通过参与组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，不利于蜡晶的继续长大而起防蜡作用。的继续长大而起防蜡作用。4 4、胶质和沥青质是通过不同的机理起防蜡作用、胶质和沥青质是通过不同的机理起防蜡作用 p胶胶质质能能溶溶于于油油，它它在在油油中中参参与与组组成成晶晶核核起起稠稠环芳烃的防蜡作用。环芳烃的防蜡作用。p沥沥青青质质是是不不溶溶于于油油的的，它它以以固固体体颗颗粒粒的的形形式式分分散散在在油油中中，因因此此可可以以作作为为蜡蜡的的晶晶核核，这这众

5、众多多的的晶晶核核不不利利于于蜡蜡晶晶的的成成长长变变大大，从从而而使使小小的的蜡蜡晶晶以以分分散散的的状状态态悬悬浮浮在在油油流流中中而而被被带带走走，达达到到防蜡的目的。防蜡的目的。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，其它防沥青质，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）（二）表面活性剂型防蜡剂表面活性剂型防蜡剂p这这是是一一类类通通过过表表面面活活性性剂剂在在蜡蜡晶晶表表面面或或结结蜡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。p表表面面活活性性剂剂型型防防蜡

6、蜡剂剂分分为为两两类类：油油溶溶性性表表面面活性剂活性剂；水溶性表面活性剂水溶性表面活性剂。1、油溶性表面活性剂、油溶性表面活性剂 油油溶溶性性表表面面活活性性剂剂通通过过改改变变蜡蜡晶晶表表面面的的性性质质起起防防蜡蜡作作用用的的。由由于于活活性性剂剂在在蜡蜡晶晶表表面面吸吸附附使使它它变变成成极极性性表表面面，不利于蜡分子进一步沉积。不利于蜡分子进一步沉积。活性剂主要有：活性剂主要有：p 表面活性剂的表面活性剂的HLB值要小于值要小于7。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=24 胺型表面活性剂：2、水溶性表面活性剂、水溶性表面活性剂o水溶性表面活

7、性剂是通过改变结蜡表面（如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）的性质油管表面、抽油杆表面、管线表面）的性质而起防蜡作用的。由于水溶性活性剂可吸附而起防蜡作用的。由于水溶性活性剂可吸附在结蜡表面，使它表面变成极性并吸附一层在结蜡表面，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。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，它可以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

8、剂反应生成。由含蜡油与相应的化学反应剂反应生成。例如用含例如用含SOSO3 3的液体和的液体和NaOHNaOH溶液处理油管表面，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，随后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。这些活性剂吸附在油管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。（三）聚合物型防蜡剂（三）聚合物型防蜡剂 1、防蜡机理、防蜡机理这这类类防防蜡蜡剂剂是是一一类类聚聚合合物物，其其链链节节上上的的非非极极性性链链节节和和极极性性链链上上

9、的的非非极极性性部部分分可可与与蜡蜡形形成成共共晶晶，而而极极性性链链节节则则使使蜡蜡晶晶的的晶晶型型产产生生扭扭曲曲，不不利利于于蜡蜡晶晶继继续续长长大大形形成成网网络络结结构构，因因而而具具有有优优异异的的防蜡作用。防蜡作用。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 2、常用的聚合物类防蜡剂、常用的聚合物类防蜡剂乙烯与丙烯酸酯共聚物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聚合物型防蜡剂中支链的R通常在通常在C12-

10、C36的范围。它的大小取决于原油中的蜡的的范围。它的大小取决于原油中的蜡的烷烃峰烷烃峰值碳数值碳数。在通常的聚合物型防蜡剂中，当聚合。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。3、防蜡剂的使用方法、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。使使用用时时，将将油油溶溶液液注注到到结结蜡蜡段段以以下下与与油油混混合合而而起作用。起作用。2）制成中空

11、的防蜡块使用。）制成中空的防蜡块使用。使使用用时时，将将防防蜡蜡块块安安在在防防蜡蜡管管中中，与与油油管管一一块块下下至至油油井井结结蜡蜡地地段段以以下下，通通过过原原油油对对防防蜡蜡剂剂的的缓缓慢溶解而起作用慢溶解而起作用。3）沉沉积积在在近近井井地地带带使使用用。这这种种方方法法也也是是通通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。例例如如向向近近井井地地带带交交替替注注入入等等体体积积甲甲醇醇和和防防蜡蜡剂剂1 13%3%油油溶溶液液，关关井井24h24h，可可使使防防蜡蜡剂剂沉沉积在近井地带。积在近井地带。4.防蜡剂的发展趋势防蜡剂的发展趋势1）在在三三种

12、种类类型型的的防防蜡蜡剂剂中中，以以聚聚合合物物防防蜡蜡剂剂发发展展最最快快，这这是是由由于于它它效效果果好好、品品种种多多、适适应应性性强等特点。强等特点。2）各各种种类类型型的的防防蜡蜡剂剂复复配配使使用用，利利用用它它们们的的协协同作用提高防蜡效果。同作用提高防蜡效果。3）将防蜡剂放置在地层，让它缓缓为原油溶解）将防蜡剂放置在地层，让它缓缓为原油溶解而在较长时间内发挥作用。而在较长时间内发挥作用。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

13、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。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、异丙苯，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。CS2、CCl4、CHCl3等虽然具有优良的蜡溶性，但由于

14、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 o例：油基清蜡剂的配方o成份 o煤油 4585o苯 545o乙二醇丁醚 0.56o异丙醇 1152）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

15、铵盐型、聚醚型、吐温型、平平加型、OP型表面活性剂等。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：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.