宋連銀,王偉波,楊海燕,高美芝,王妍瓊
1.中國石油長慶油田分公司第采油五廠(陜西西安710021)
2.西安長慶化工集團有限公司(陜西西安710018)
防蠟率在測試過程中存在的幾點問題探討
宋連銀1,王偉波2,楊海燕2,高美芝2,王妍瓊2
1.中國石油長慶油田分公司第采油五廠(陜西西安710021)
2.西安長慶化工集團有限公司(陜西西安710018)
在防蠟率檢驗過程中發現,同一產品相同條件下針對不同油樣測試結果存在明顯差別的情況,影響了產品質量判定;加藥濃度與現場使用投加濃度不符,不能準確反映產品的實際性能;測試方法存在缺陷,造成對產品質量判定工作的困擾。通過分析防蠟率的檢驗方法,對測試過程中存在的一些問題提出了建議。
防蠟劑;防蠟率;檢驗方法;產品質量
含蠟原油開采和集輸過程中的結蠟問題,一直是油田化學的研究課題[1]。油井結蠟易造成產量下降快,熱洗周期和檢泵周期短,抽油機負荷上升甚至蠟卡管柱、蠟堵地面管線現象[2]。這不僅要投入大量的人力、物力、財力進行頻繁的洗井、檢泵作業,又影響了原油產量,制約了原油生產[3]。
目前國內油田使用的防蠟劑以油基蠟晶改進劑型防蠟劑為主,該類產品主要成分為蠟晶改進劑[4]。目前國內測試防蠟劑性能的方法主要依據石油天然氣行業標準SY/T 6300-2009《采油用清、防蠟劑技術條件》中規定的方法,在測試過程中常出現針對不同油樣測試結果相對偏差較大的現象。針對以上問題通過實驗對影響防蠟率測試結果的因素進行探討。
1.1 儀器及藥品
儀器:數字式恒溫水浴鍋,數字式電子天平(感量0.01g),移液管,清防蠟測試儀,旋轉倒杯儀,電動往復振蕩機。
藥品:1#防蠟劑(工業品),2#防蠟劑(工業品),3#防蠟劑(工業品),56#醫用切片石蠟。
1.2 實驗方法
防蠟率:依據SY/T 6300-2009《采油用清、防蠟劑技術條件》執行。
2.1 不同油質對防蠟性能的影響
為說明油質對防蠟性能的影響,選取安平73油樣和吳平463-9油樣進行氣相色譜全烴分析,測試油樣的氣相色譜圖如圖1、圖2所示。
氣相色譜分析結果如表1所示。
由表1可以看出,安平73油樣的凝點要高于吳平463-9油樣7℃,造成這樣的原因是由于油樣中C16~C36飽和烷烴的含量較高所致。
選取長慶油田目前在用的3種防蠟劑,依照SY/T 6300-2009《采油用清、防蠟劑技術條件》對防蠟性能進行測試,測試結果如表2所示。
通過實驗可以看出,同一個防蠟劑針對上述兩種油樣防蠟率測試結果相差10%以上,而標準要求防蠟率大于30%,同樣的產品針對不同油樣不能判定產品是否合格。
2.2 不同蠟質含量對防蠟率的影響
為確定不同蠟質含量對防蠟率的影響,選取安平73蠟樣和吳平463-9蠟樣進行氣相色譜全烴分析,測試蠟樣的氣相色譜圖如圖3、圖4所示。通過對圖3、圖4測試數據分析,得到安平73蠟樣和吳平463-9蠟樣飽和烷烴含量的結果如表3所示。

圖1 安平73油樣氣相色譜圖

圖2 吳平463-9油樣氣相色譜圖

表1 油樣組分分析及凝點測試結果

表2 不同油樣對防蠟率的影響
為找出蠟質含量對防蠟性能的影響,將安平73蠟樣和吳平463-9蠟樣分別用柴油溶解成不同濃度的油樣并測試凝點,測試結果如表4所示。
選用2#防蠟劑依照SY/T 6300-2009《采油用清、防蠟劑技術條件》對不同含蠟量油樣進行防蠟率測試,測試結果如圖5所示。

圖3 安平73蠟樣氣相色譜圖

圖4 吳平463-9蠟樣氣相色譜圖

表3 蠟樣組分分析結果

表4 不同蠟質含量對凝點的影響

圖5 含蠟量對防蠟率的影響
通過實驗可以看出,防蠟率隨含蠟量的升高逐漸降低。當安平73蠟樣含量從5%升高至15%,防蠟率下降了42.7%,當含蠟量達到20%防蠟率不能達到標準要求,而吳平463-9蠟樣含量達到20%時仍然有較好的防蠟性能。因此,不同含蠟量對判定產品是否合成影響較大,建議將一定標號的蠟樣如56#石蠟、58#石蠟利用柴油配制成一定濃度的油樣,作為標準油樣進行測試。
2.3 不同終冷溫度對防蠟性能的影響
SY/T 6300-2009《采油用清、防蠟劑技術條件》A6.1.3中規定,終冷溫度[5]為“純油樣的國標凝點以上1~3℃”。選取安平73油樣設定終冷溫度在22℃、23℃、24℃測試防蠟率,測試結果如表5所示。

表5 不同終冷溫度對防蠟率的影響
通過實驗可以看出,相同的防蠟劑在不同的終冷溫度條件下測試結果存在較大的偏差,建議標準給出更為準確的終冷溫度。
2.4 標準加藥濃度與現場使用濃度偏差較大
SY/T 6300-2009《采油用清、防蠟劑技術條件》A5和A6中確定的防蠟劑樣品加入濃度為0.25% (即2 500mg/L),而現場結蠟油井投加濃度為150~300mg/L,因此選取性能較優的2#防蠟劑在不同加藥濃度下測試,測試結果如表6所示。

表6 不同加藥濃度對防蠟率的影響
通過實驗可以看出,防蠟率隨著加藥濃度的降低逐漸下降,不同的油樣測試防蠟率結果偏差較大,因此,標準應對油樣及加藥濃度進行相關規定。
2.5 模擬油樣評價實驗
SY/T 6300-2009《采油用清、防蠟劑技術條件》在測試溶蠟速率時使用56#石蠟,為保證實驗結果的復現率,使用0#柴油配制5%、10%、15%的56#石蠟溶液,測試終冷溫度設定為凝點以上1℃± 0.1℃,測試結果如表7所示。

表7 模擬油樣防蠟率測試結果
通過實驗可以看出,隨著含蠟量的升高,防蠟率逐漸下降。當56#石蠟含蠟達到15%時,測試的結果與現場油樣測試結果較為接近,建議測試油樣為15%的56#石蠟柴油溶液,測試的終冷溫度為凝點以上1℃±0.1℃。
1)為保證測試結果的復現性及蠟晶改進劑型防蠟劑的有效含量并能真實反映結蠟油井蠟質特點,建議測試油樣使用統一標號的56#石蠟利用柴油配制成一定濃度的油樣,作為標準油樣進行測試。
2)依據防蠟率判定要求,建議給定對應的客觀、準確的評價指標,建議測試的終冷溫度為確定值,偏差在±0.1℃。避免效果與結果判定矛盾,達到客觀評價產品緩蝕性能的目的。
3)防蠟劑加入的質量分數需科學、明確。建議在執行標準中給定明確的加入質量分數,以確保對依據該標準的各類產品在同一層面上進行客觀的評價。這樣既使產品質量有所保證,同時還可維護產品生產企業、產品應用企業的經濟利益。
[1]宋連銀,朱好華,王偉波,等.水基蠟晶改進劑型防蠟劑的研制與應用[J].石油與天然氣化工,2014,43(5):529-533.
[2]陳馥,曲金明,王福祥,等.油井清防蠟劑的研究現狀及發展方向[J].石油與天然氣化工,2003,32(4):243-245.
[3]曹懷山,楊丙飛,姜紅,等.油溶性清防蠟劑CL292[J].油田化學,2001,18(4):297-298.
[4]朱好華,馬勇,杜彪,等.防凍乳狀型防蠟劑YZ238的研制[J].石油與天然氣化工,2009,38(3):241-244.
[5]SY/T 6300-2009采油用清、防蠟劑技術條件[S].
In the measurement of the paraffin inhibiting rate of paraffin inhibitors,it is found that to different crude oil samples,the paraffin inhibiting rate measurement results of the same paraffin inhibitor are different,which influences the quality adjustment of paraffin inhibitors.The reasones may be that the concentration of paraffin inhibitors in laboratory is different from the on-site concentration;there are defects in measurement method.Some suggestions are proposed for solving the problems.
paraffin inhibitor;paraffin inhibiting rate;inspection method;product quality
左學敏
2015-03-03
宋連銀(1968-),男,工程師,現主要從事油氣田采輸工藝技術研究。