高效清蠟劑的研制及應(yīng)用

邵立民

(中國(guó)石化東北油氣分公司工程技術(shù)管理部，長(zhǎng)春 130062)

七棵樹(shù)油田沙河子組地層原油中蠟質(zhì)及瀝青質(zhì)含量高，結(jié)蠟現(xiàn)象較為嚴(yán)重。結(jié)蠟井段主要集中在 650～1 000 m，平均單井結(jié)蠟周期為19.94 d，結(jié)蠟周期普遍較短，大大降低了生產(chǎn)油管的利用率，導(dǎo)致油井產(chǎn)量下降，嚴(yán)重影響生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行。七棵樹(shù)油田目前主要采用的清防蠟方式有3種:熱水水洗、蒸汽熱洗和定期加清防蠟劑。由于現(xiàn)場(chǎng)清蠟作業(yè)頻繁，作業(yè)費(fèi)用高，大大提高了原油的開(kāi)采成本。化學(xué)清防蠟法可以改變?cè)椭邢灥目偭浚也挥绊懹途恼Ｉa(chǎn)和其他作業(yè)，不僅能起到清防蠟作用，還可減輕原油在地面管線(xiàn)、輸油設(shè)備以及儲(chǔ)罐中的沉積問(wèn)題，因此有必要研究開(kāi)發(fā)適合油氣田情況的高效清防蠟劑。

1 高效清蠟劑的研制

1.1 清蠟劑單劑優(yōu)選

選取10種市售的常見(jiàn)溶劑，測(cè)定45℃下各溶劑的清蠟速率，結(jié)果如表1所示。在相同條件下，A7配方的溶蠟率最高，溶蠟率為100%，其次是A6、A5、A4和 A2，A9和 A10的溶蠟率最差。從溶蠟速率來(lái)看，A10的溶蠟速率最高，A9的溶蠟速率最差。

表1 A系列高效清蠟劑的溶蠟實(shí)驗(yàn)結(jié)果

綜合考慮溶蠟率和溶蠟速率，A7配方對(duì)七棵樹(shù)油田原油的適應(yīng)性最強(qiáng)，溶蠟率高，溶蠟快，A4、A5、A6配方也有較好的適應(yīng)性，可以將它們和A7復(fù)配，利用相互之間的協(xié)同效應(yīng)開(kāi)發(fā)清防蠟劑［1］。

1.2 清蠟劑溶劑的復(fù)配

考慮到清防蠟劑體系配方實(shí)驗(yàn)中的影響因素較多，而且配方設(shè)計(jì)中各種成分所占有的水平數(shù)眾多，若采用正交設(shè)計(jì)法，實(shí)驗(yàn)次數(shù)過(guò)多，因此選擇均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)法，采用5因素9水平的均勻?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)［2］，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2和表3。各溶劑間具有一定的協(xié)同配伍性，復(fù)配后其溶蠟速度均較單一溶劑的效果有所改進(jìn)。在相同條件下，B7和B9配方的溶蠟率最高，溶蠟率為100%，溶蠟速率也較高，其次為B6、B5、B4和B2體系，B1體系的效果最差。溶劑中苯系溶劑的含量大大降低，在很大程度上改善了清蠟劑的毒性，減少了對(duì)操作人員的傷害。初步選取B7、B9和B6這3組清蠟劑與不同類(lèi)型的表面活性劑進(jìn)行復(fù)配［3－4］。

表2 B系列高效清蠟劑中各單劑的體積 mL

表3 B系列高效清蠟劑溶蠟實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.3 清蠟劑復(fù)配體系優(yōu)選

選取表面活性劑C05、C06、C07及C08與上述復(fù)合有機(jī)溶劑復(fù)配［5］，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4和表5所示。在相同條件下，C10配方的溶蠟率最高，溶蠟速率也較高，說(shuō)明該體系對(duì)七棵樹(shù)油田原油的適應(yīng)性較好，因此選擇C10配方作為清防蠟劑的優(yōu)選配方。即當(dāng) V(A4)∶V(A5)∶V(A6)∶V(A7)=7∶5∶1∶2，表面活性劑為 C06 時(shí)，清蠟效果最好。C8配方的效果次之。

表4 C系列高效清蠟劑體系中各組分的體積mL

表5 C系列高效清蠟劑的溶蠟實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.4 配方篩選

分別將C06、C08按不同比例與混合醇的有機(jī)溶劑復(fù)配，得到油基清蠟劑的清蠟率數(shù)據(jù)，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 復(fù)配表面活性劑均勻?qū)嶒?yàn)方案及結(jié)果

D7清蠟劑的清蠟率最高，此清蠟劑的配比為V(A4)∶V(A5)∶V(A6)∶V(A7)=7∶5∶1∶2，清蠟劑助劑的配比為V(混合醇1)∶V(混合醇2)∶V(C06)∶V(C08)=7∶5∶1∶2。

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

D7清蠟劑在七棵樹(shù)油田應(yīng)用17井次，平均結(jié)蠟周期增至37.8 d，效果顯著。熱水水洗周期由20.5 d增至78 d，大大降低了作業(yè)周期和費(fèi)用。

3 結(jié)論

1)通過(guò)靜態(tài)溶蠟法測(cè)定清蠟劑的清蠟速率，篩選出適合七棵樹(shù)油田的清蠟劑體系，其中主溶劑配比為 V(A4)∶V(A5)∶V(A6)∶V(A7)=7∶5∶1∶2;清蠟劑助劑的配比為V(混合醇1)∶V(混合醇2)∶V(C06)∶V(C08)=7∶5∶1∶2。助劑在油基溶劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～13%時(shí)，該復(fù)合配方體系的清蠟率可達(dá)90%以上，溶蠟速率為0.56 g/min。

2)該配方無(wú)有毒物質(zhì)，閃點(diǎn)能夠滿(mǎn)足油田安全生產(chǎn)需要，也可滿(mǎn)足工業(yè)化放大生產(chǎn)的需要。

［1］劉興勤.高效油基清蠟劑的研制［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2001(2):61－63.

［2］ 王彪.油井結(jié)蠟和清防蠟劑［J］.精細(xì)石油化工，1994(6):64－71.

［3］常明林.油井清蠟劑的新進(jìn)展［J］.國(guó)外油田工程，1998(8):243－245.

［4］劉忠運(yùn)，陸曉鋒，湯超，等.油田清防蠟劑的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)［J］.當(dāng)代化工，2009(5):479－483.

［5］曹懷山，楊丙飛，姜紅，等.油溶性清防蠟劑 CL －92［J］.油田化學(xué)，2001(4):297 －298，310.