水基防蠟劑的研制

摘 要：針對江漢油田結蠟原油的性質，根據表面活性劑清防蠟作用機理，研制出水基防蠟劑，該水基防蠟劑具有較好的防蠟效果，其用量為0.08%～0.1%時，防蠟率達到26.4%～42.5%，具有很好的分散效果，與地層水、破乳劑配伍性良好，并且對破乳劑破乳效果還有促進作用。

關鍵詞：結蠟;水基防蠟劑;作用機理;性能評價

0 引言

在原油開采過程中，含蠟原油隨著溫度下降，壓力的降低以及原油中輕質組分的不斷逸出而析出，影響油井的生產。常用的清防蠟方法有機械清蠟、熱力清蠟、磁防蠟、微生物清防蠟和化學清防蠟等。化學清防蠟方法由于具有適應性廣、效率高、操作工藝簡單等特點，成為油井清防蠟最常用的方法。水基清防蠟劑技術就是化學防蠟法中的一種，目前江漢油區的高含水結蠟油井，結蠟嚴重，可采用水基防蠟劑進行油井防蠟。

1 水基防蠟劑的作用機理

水基防蠟劑是以水為分散介質，以表面活性劑為主，同時加入互溶劑等物質組成的一類防蠟劑。它在結蠟表面（如油管、抽油桿和設備表面）上吸附，造成極性反轉，阻止蠟的沉積，同時表面活性劑的滲透作用可使蠟分子與管壁間的粘結力減弱，易于清除。互溶劑增加油與水的相互溶解度，促使蠟晶溶解而進入油流中。表面活性劑包括聚醚型、吐溫型、平平加型與OP型等，以及石油磺酸鹽RArSO3M（M：Na、K、NH4）和聚氧乙烯脂肪胺等。常用的互溶劑有正丙醇、異丙醇、丁醚、丁二醇乙醚等。在試驗過程中根據江漢結蠟原油的性質及蠟的組分分析，選擇多種具有防蠟效果的表面活性劑復配，研究出具有較好防蠟效果的配方。

2 室內試驗

2.1 表面活性劑單劑評選試驗

根據表面活性劑的作用機理，通過蠟樣分散性試驗、乳化性能試驗、原油滲透性試驗和潤濕性能試驗，篩選出性能優良的表面活性劑。

2.1.1 蠟樣分散性試驗方法

采用燒瓶試驗法，在500mL的錐形瓶中分別加入5g58#精白蠟和250mL濃度為150mg/L的表面活性劑溶液，將錐形瓶放入70±1℃的電熱恒溫水浴鍋中，不斷搖動錐形瓶使蠟完全溶解，取出錐形瓶放入30±1℃的電熱恒溫水浴鍋中，不斷搖動，并觀察蠟晶形成的顆粒大小、與壁面的粘附情況，并計算蠟樣顆粒通過孔徑2mm的分樣篩的百分比。

2.1.2 乳化性能試驗方法

將10%的單劑溶液100mL倒入100mL脫水原油（50±1℃）中，在250r/min轉速下攪拌，將原油與表面活性劑溶液配成乳化液。用玻璃棒將乳化液涂在載玻片上，用顯微鏡在10×10倍的放大倍數下觀察乳化液連續相及分散相狀況，從而判斷乳化液類型，經分析對比，選出水包油效果好的表面活性劑。

2.1.3 原油滲透性試驗方法

將濃度為0.01%的表面活性劑溶液100mL倒入100mL具塞比色管中，并置于55±1℃的恒溫水浴鍋內。然后將1×4cm 大小40目鐵絲網計算網眼數目后，置于55℃原油中，待網眼全部鋪滿原油后取出，置于盛有表面活性劑溶液具塞比色管中，觀察30min、60min、90min、120min后的洗油情況，計算不同時間內清洗掉原油的網眼數。

2.1.4 潤濕性能試驗方法

將1500mg/L的表面活性劑溶液用微量注射器滴在涂有58#精白蠟的載玻片上，通過表面活性劑溶液在石蠟表面形成潤濕角的大小選出潤濕效果好的表面活性劑。

2.2 復配試驗

將單劑評選出的表面活性劑A、B、C、D復配進行蠟樣分散性試驗，效果好的配方進行防蠟率試驗。

3 水基防蠟劑性能評價

將復配的表面活性劑與選定的互溶劑和水配成水基防蠟劑進行性能評價試驗。

3.1 理化指標的檢測

對水基防蠟劑的pH值、密度、凝點、有機氯含量和二硫化碳含量等指標進行測定，測定結果pH值6.5～8.0;密度（20℃）≥0.95 g/mL;凝點lt;-10℃;有機氯含量0.0%;二硫化碳含量0%。

3.2 與油井產出水的配伍性試驗

將現場取回的油井產出水過濾，在100mL產出水中分別加入1%、0.5%、0.1%的水基防蠟劑樣品，觀察均未出現分層、渾濁或沉淀。

3.3 與破乳劑的配伍性試驗

與破乳劑的配伍性試驗方法是取王一聯合站未加破乳劑的原油混合樣，將目前使用的破乳劑FT-1038、AE1910及兩種破乳劑與水基防蠟劑混合樣品分別配制成1%的水溶液，對原油進行脫水試驗。結果表明，防蠟劑與AE1910、FT1038及地層水的配伍性良好，并且對破乳劑破乳有一定的促進作用。

3.4 蠟樣分散性試驗

將水基防蠟劑分別配成含量為2%、1%、0.4%、0.2%、0.1%、0.09%、0.08%、0.07%、0.06%和0.05%的溶液對58#蠟、現場蠟進行試驗。試驗結果見表1。

表1 "蠟樣分散性試驗結果數據

[蠟 樣＼amp;防蠟劑含量/%＼amp;篩網重/g＼amp;過篩后網重/g＼amp;過篩率/%＼amp;58#蠟＼amp;2

1

0.4

0.2

0.1

0.09

0.08

0.07

0.06

0.05＼amp;2.52

2.06

2.41

2.27

1.98

1.81

1.82

1.94

1.80

2.46＼amp;2.52

2.07

2.41

2.34

2.01

1.85

1.96

2.15

2.33

3.45＼amp;100

99.5

100

98.5

98.0

98.0

93.0

89.5

73.5

50.5＼amp;現場蠟＼amp;2

1

0.4

0.2

0.1

0.09

0.08

0.07

0.06

0.05＼amp;2.38

1.82

2.03

1.89

2.01

2.16

2.03

1.84

1.60

2.21＼amp;2.40

1.83

2.05

2.02

2.34

2.65

2.60

2.69

3.07

3.84＼amp;99.0

99.5

99.0

93.5

83.5

75.5

71.5

57.5

26.5

18.5＼amp;]

3.5 原油滲透性試驗

將水基防蠟劑分別配成含量為0.05%、0.1%、1%的溶液進行滲透性試驗。0.05%的溶液5min時洗油效率就可達到23.5%。

3.6 防蠟率試驗

防蠟率試驗方法（采用原油介質倒瓶法）

將現場原油約500g加入5%的58#精白蠟制成高含蠟原油，錐形瓶稱重。將30g 3%的復配防蠟劑加入到盛有30g高含蠟原油到錐形瓶中，并置于45±1℃的恒溫水浴鍋中，不斷晃動5min后放入30±1℃的恒溫水浴鍋中，繼續晃動5min，將錐形瓶取出倒出瓶中的溶液，再稱取錐形瓶質量，計算蠟沉積量及防蠟率。蠟沉積量為前后兩錐形瓶的質量差，防蠟率計算公式如下：

f=×100%

式中：f——防蠟率，%;

△m0——空白溶液的蠟沉積量，g;

△m1——加藥溶液的蠟沉積量，g。

試驗結果見表2。

4 結論

4.1 室內試驗表明，研制出的水基型防蠟劑具有較好的防蠟效果，其用量為0.08%～0.1%時，防蠟率達到26.4%～42.5%。

4.2 該水基防蠟劑對蠟具有很好的分散效果，與地層水、破乳劑配伍性良好，并且對破乳劑破乳效果還有促進作用。

參考文獻：

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作者簡介：

潘建瓊，女，1972年12月出生，1994年畢業于江漢石油學院應用化學專業，本科，工程師，現在中國石化江漢油田分公司石油工程技術研究院從事油田化學劑監測工作。