油田化學 第10章油井防蠟與清蠟

1、1第第1010章章油井的防蠟與清蠟油井的防蠟與清蠟第二篇第二篇 采油化學采油化學第十章第十章 油井的防蠟與清蠟油井的防蠟與清蠟（1 1）蠟）蠟油田蠟是指油田蠟是指1616以上的烴類混合物以上的烴類混合物。 30306060則稱為則稱為地蠟或微晶蠟地蠟或微晶蠟, ,主要是主要是環(huán)烷烴和芳香環(huán)烷烴和芳香烴烴, , 而正構(gòu)烷烴和異構(gòu)烷烴相對較少。而正構(gòu)烷烴和異構(gòu)烷烴相對較少。 A A、石蠟、石蠟 B B、微晶蠟、微晶蠟 16163636稱為石蠟稱為石蠟, ,主要是主要是正構(gòu)烷烴正構(gòu)烷烴, ,也有異構(gòu)烷烴、也有異構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴和烷基芳香烴。環(huán)烷烴和烷基芳香烴。10.110.1蠟與結(jié)蠟蠟與結(jié)蠟序序 號號

2、 油油 樣樣 來來 源源 原原 油油 凝凝點點 , , 原原油油含含蠟蠟量量 , ,% % 含含 量量 最最 高高 的的 蠟蠟 的的碳碳 數(shù)數(shù) 委委 內(nèi)內(nèi) 瑞瑞 拉拉 M M- -4 4 1 14 4 4 45 5 4 49 9. .3 35 5 2 27 7 委委 內(nèi)內(nèi) 瑞瑞 拉拉 N N- -9 9 1 14 4 3 33 3 4 40 0. .3 34 4 2 28 8 委委 內(nèi)內(nèi) 瑞瑞 拉拉 N N- -4 4 1 14 4 3 39 9 5 52 2. .7 77 7 2 28 8 委委 內(nèi)內(nèi) 瑞瑞 拉拉 N N- -6 6 1 14 4 3 37 7 4 46 6. .4 46 6

3、 2 28 8 委委 內(nèi)內(nèi) 瑞瑞 拉拉 G G- -8 8 1 14 4 4 48 8 2 25 5. .3 35 5 2 29 9 委委 內(nèi)內(nèi) 瑞瑞 拉拉 O O- -7 7 1 14 4 3 39 9 3 33 3. .1 14 4 2 24 4 委委 內(nèi)內(nèi) 瑞瑞 拉拉 N N- -1 1 1 14 4 3 36 6 2 23 3. .6 62 2 2 28 8 吐吐 哈哈 原原 油油 6 6 1 17 7. .0 0 8 8. .5 59 9 1 19 9， 5 51 1 塔塔 里里 木木 原原 油油 6 6 4 4. .3 3 3 3. .4 41 1 1 15 5， 2 27 7 北

4、北 疆疆 原原 油油 6 6 - -1 16 6 0 0. .0 09 9 1 15 5 魯魯 寧寧 線線 原原 油油 6 6 2 24 4 2 20 0. .6 6 1 17 7 大大 慶慶 原原 油油 1 10 0 2 24 4 2 22 2. .1 14 4 2 25 5 大大 港港 原原 油油 1 10 0 2 29 9 1 16 6. .2 27 7 2 25 5 印印 度度 ， D Di ik ko om m 1 15 5 3 30 0 1 11 1. .7 7 2 29 9 印印 度度 ， K Ka at th ha al lu un ni i 1 15 5 3 30 0 1 1

5、0 0. .5 5 2 29 9 印印度度，B Bo om mb ba ay y H Hi ig gh h 1 15 5 2 27 7 1 10 0. .3 3 2 28 8 原原油油凝凝點、點、含含蠟蠟量量與與碳碳數(shù)數(shù)分分布布與原油有關(guān)與原油有關(guān) （2 2）結(jié)蠟原因）結(jié)蠟原因溫度變化溫度變化含蠟量含蠟量與生產(chǎn)條件變化有關(guān)與生產(chǎn)條件變化有關(guān) 蠟分布蠟分布膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量壓力變化壓力變化內(nèi)因內(nèi)因外因外因第十章第十章 油井的防蠟與清蠟油井的防蠟與清蠟10.110.1蠟與結(jié)蠟蠟與結(jié)蠟 造成產(chǎn)量下降速度快，熱洗周期造成產(chǎn)量下降速度快，熱洗周期和檢泵周期短，抽油機負荷上升甚至和檢泵周期短

6、，抽油機負荷上升甚至蠟卡管柱、蠟堵地面管線現(xiàn)象。蠟卡管柱、蠟堵地面管線現(xiàn)象。0204060801001202002.82002.92002.12002.11液量最大負荷最小負荷L17-C5L17-C5井（泵參數(shù)未變，檢井（泵參數(shù)未變，檢泵發(fā)現(xiàn)結(jié)蠟嚴重）泵發(fā)現(xiàn)結(jié)蠟嚴重）檢泵前檢泵前檢泵后檢泵后（3 3）結(jié)蠟危害）結(jié)蠟危害第十章第十章 油井的防蠟與清蠟油井的防蠟與清蠟10.110.1蠟與結(jié)蠟蠟與結(jié)蠟 不僅要投入大量的人力、物力、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(yè)，財力進行頻繁的洗井、檢泵作業(yè)，又影響原油產(chǎn)量，制約原油生產(chǎn)。又影響原油產(chǎn)量，制約原油生產(chǎn)。結(jié)蠟現(xiàn)象及危害結(jié)蠟現(xiàn)象及

7、危害結(jié)蠟現(xiàn)象及危害結(jié)蠟現(xiàn)象及危害蠟蠟沉沉積積在在抽抽油油桿桿上。上。（4 4）結(jié)蠟過程）結(jié)蠟過程三三個個階階段段析蠟階段析蠟階段蠟晶長大階段蠟晶長大階段沉積階段沉積階段第十章第十章 油井的防蠟與清蠟油井的防蠟與清蠟10.110.1蠟與結(jié)蠟蠟與結(jié)蠟 防蠟方法：防蠟方法：（1 1）用防蠟劑的防蠟方法；）用防蠟劑的防蠟方法；（2 2）改變油管表面性質(zhì)的防蠟方法。）改變油管表面性質(zhì)的防蠟方法。第十章第十章 油井的防蠟與清蠟油井的防蠟與清蠟10.2 10.2 油井的防蠟油井的防蠟（1 1）用防蠟劑的防蠟法用防蠟劑的防蠟法 稠環(huán)芳香烴型防蠟劑主要通過稠環(huán)芳香烴型防蠟劑主要通過參加組成參加組成晶核晶核，從而

8、，從而使晶核扭曲使晶核扭曲，不利于蠟晶的繼續(xù)，不利于蠟晶的繼續(xù)長大而起防蠟作用。長大而起防蠟作用。 防蠟劑主要有防蠟劑主要有3 3類：類： 稠環(huán)芳香烴型防蠟劑稠環(huán)芳香烴型防蠟劑 稠環(huán)芳香烴是指由稠環(huán)芳香烴是指由兩個或兩個以上苯環(huán)兩個或兩個以上苯環(huán)分別分別共用兩個相鄰的碳原子共用兩個相鄰的碳原子而成的芳香烴。而成的芳香烴。防蠟機理防蠟機理第十章第十章 油井的防蠟與清蠟油井的防蠟與清蠟10.2 10.2 油井的防蠟油井的防蠟 水溶性表面活性劑是通過改變水溶性表面活性劑是通過改變結(jié)蠟表面（如油管、抽油桿結(jié)蠟表面（如油管、抽油桿和設(shè)備表面）和設(shè)備表面）的性質(zhì)而起作用的使它的性質(zhì)而起作用的使它變成極性表

9、面并有一變成極性表面并有一層水膜層水膜，不利于蠟在其上沉積。（種類很多見，不利于蠟在其上沉積。（種類很多見P228-229P228-229）表面活性劑類防蠟劑表面活性劑類防蠟劑 A A、油溶性表面活性劑、油溶性表面活性劑 油溶性表面活性劑是通過油溶性表面活性劑是通過改變改變蠟晶表面蠟晶表面的性質(zhì)而起作用的性質(zhì)而起作用的使它的使它變成極性表面變成極性表面，不利于蠟晶的長大。主要是，不利于蠟晶的長大。主要是石油磺酸石油磺酸鹽和胺型活性劑鹽和胺型活性劑。 B B、水溶性表面活性劑、水溶性表面活性劑第十章第十章 油井的防蠟與清蠟油井的防蠟與清蠟10.2 10.2 油井的防蠟油井的防蠟（1 1）用防蠟劑

10、的防蠟法用防蠟劑的防蠟法 A-表面活性劑在蠟晶表面吸附；B-表面活性劑在油管表面吸附 圖 5-1 極性水膜形成示意圖 表面活性劑防蠟機理示意圖表面活性劑防蠟機理示意圖 第十章第十章 油井的防蠟與清蠟油井的防蠟與清蠟10.2 10.2 油井的防蠟油井的防蠟（1 1）用防蠟劑的防蠟法用防蠟劑的防蠟法 非極性鏈節(jié)和（或）極性鏈節(jié)中的非極性鏈節(jié)和（或）極性鏈節(jié)中的非極性非極性部分可與蠟共同部分可與蠟共同結(jié)晶結(jié)晶；極性極性鏈節(jié)則使蠟晶的晶型產(chǎn)生扭曲鏈節(jié)則使蠟晶的晶型產(chǎn)生扭曲，不利于蠟晶繼續(xù)長，不利于蠟晶繼續(xù)長大形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。大形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 聚合物型防蠟劑聚合物型防蠟劑分子結(jié)構(gòu)特點分子結(jié)構(gòu)特點 分子中含

11、有分子中含有長長的的非極性非極性鏈節(jié)和鏈節(jié)和極性極性基團基團。防蠟機理防蠟機理第十章第十章 油井的防蠟與清蠟油井的防蠟與清蠟10.2 10.2 油井的防蠟油井的防蠟聚合物型防蠟劑聚合物型防蠟劑 （1 1）用防蠟劑的防蠟法）用防蠟劑的防蠟法 聚羧酸酯類乙烯羧酸酯共聚物（1 1）用防蠟劑的防蠟法用防蠟劑的防蠟法 （1 1）用防蠟劑的防蠟法）用防蠟劑的防蠟法 防蠟劑的作用有一定限度。防蠟劑的作用有一定限度。 原油中總含有一定數(shù)量膠質(zhì)、瀝青質(zhì)，所以外加的防原油中總含有一定數(shù)量膠質(zhì)、瀝青質(zhì)，所以外加的防蠟劑都應(yīng)看作是在膠質(zhì)、瀝青質(zhì)配合下起作用。蠟劑都應(yīng)看作是在膠質(zhì)、瀝青質(zhì)配合下起作用。說說 明明防蠟劑是

12、在膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的配合下防蠟劑是在膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的配合下起到防蠟作用的。起到防蠟作用的。膠質(zhì)與蠟共晶，使蠟膠質(zhì)與蠟共晶，使蠟晶晶形扭曲；晶晶形扭曲；瀝青質(zhì)瀝青質(zhì)可堆疊在一起，自成可堆疊在一起，自成一相；表面上吸附了一相；表面上吸附了膠質(zhì)，并在膠質(zhì)的保膠質(zhì)，并在膠質(zhì)的保護下，分散于油中。護下，分散于油中。膠體分散的瀝青質(zhì)可膠體分散的瀝青質(zhì)可作為晶核，使石蠟結(jié)作為晶核，使石蠟結(jié)晶形成許多細小的蠟晶形成許多細小的蠟晶分散在油中起到防晶分散在油中起到防蠟的作用。蠟的作用。（1 1）用防蠟劑的防蠟法用防蠟劑的防蠟法 （2 2）改變油管表面性質(zhì)的防蠟法）改變油管表面性質(zhì)的防蠟法 特別適用于特別適用于含水率超過

13、含水率超過5的結(jié)蠟井，而且油井產(chǎn)量越的結(jié)蠟井，而且油井產(chǎn)量越高，效果越好。高，效果越好。 對不含水井和低產(chǎn)井，玻璃油管的效果是不好的。對不含水井和低產(chǎn)井，玻璃油管的效果是不好的。防蠟機理防蠟機理 內(nèi)表面為玻璃（內(nèi)表面為玻璃（0.4-1.5mm)，表面是，表面是極性表面極性表面，光滑，光滑，保溫性能，防止蠟在其上沉積。保溫性能，防止蠟在其上沉積。適應(yīng)條件適應(yīng)條件 玻璃油管玻璃油管第十章第十章 油井的防蠟與清蠟油井的防蠟與清蠟10.2 10.2 油井的防蠟油井的防蠟內(nèi)壁涂有防蠟涂料。內(nèi)壁涂有防蠟涂料。涂料主要為涂料主要為聚氨基甲酸酯聚氨基甲酸酯，此外還可用糠醇樹脂、，此外還可用糠醇樹脂、漆酚糠醛樹

14、脂、環(huán)氧咪唑樹脂等。漆酚糠醛樹脂、環(huán)氧咪唑樹脂等。表面光滑、保溫，有表面光滑、保溫，有不利于石蠟沉積不利于石蠟沉積的化學結(jié)構(gòu)的化學結(jié)構(gòu)涂料油管涂料油管防蠟機理防蠟機理第十章第十章 油井的防蠟與清蠟油井的防蠟與清蠟 （2 2）改變油管表面性質(zhì)的防蠟法）改變油管表面性質(zhì)的防蠟法10.2 10.2 油井的防蠟油井的防蠟清蠟方法：清蠟方法：機械法（如用刮蠟片）機械法（如用刮蠟片）加熱法（加熱油循環(huán)）加熱法（加熱油循環(huán)）清蠟劑清蠟法清蠟劑清蠟法水基清蠟劑水基清蠟劑油基清蠟劑油基清蠟劑第十章第十章 油井的防蠟與清蠟油井的防蠟與清蠟10.3 10.3 油井的清蠟油井的清蠟水包油乳液性清蠟劑水包油乳液性清蠟劑

15、 溶蠟速度快。溶蠟速度快。 有一定密度。有一定密度。苯、甲苯、二甲苯、汽油、煤油、柴油等。苯、甲苯、二甲苯、汽油、煤油、柴油等。二硫化碳、四氯化碳、三氯甲烷等。二硫化碳、四氯化碳、三氯甲烷等。 主要的油基清蠟劑主要的油基清蠟劑提高清蠟劑對蠟中的極性物質(zhì)（如瀝青質(zhì)）的溶解提高清蠟劑對蠟中的極性物質(zhì)（如瀝青質(zhì)）的溶解 主要要求主要要求有機氯有機氯性能優(yōu)異，性能優(yōu)異，對原油的后加工過對原油的后加工過程產(chǎn)生嚴重腐蝕并程產(chǎn)生嚴重腐蝕并使催化劑中毒，已使催化劑中毒，已禁用。禁用。 （1 1）油基清蠟劑）油基清蠟劑 添加互溶劑添加互溶劑2 23 3 種種溶溶劑劑的的溶溶蠟蠟速速率率 溶溶劑劑名名稱稱 溶溶蠟

16、蠟速速率率/ /（gmin-1） 備備注注 二二硫硫化化碳碳 0.1520 四四氯氯化化碳碳 0.0659 二二氯氯甲甲烷烷 0.0590 三三氯氯甲甲烷烷 0.0571 石石油油醚醚（3060） 0.0235 溶溶蠟蠟速速率率遠遠大大于于SY/T6300- -1997 規(guī)規(guī)定定標標準準 石石油油醚醚（6090） 0.0193 溶溶劑劑油油 9 90 0# # 0.0182 溶溶劑劑油油 6 6# # 0.0175 輕輕質(zhì)質(zhì)油油 0.0168 溶溶劑劑油油 1 12 20 0# # 0.0162 石石油油醚醚（90120） 0.0161 溶溶劑劑油油 200# # 0.0160 溶溶蠟蠟速速率

17、率達達到到SY/T6300- -1997 規(guī)規(guī)定定標標準準 苯苯 0.0057 煤煤油油 0.0072 二二甲甲苯苯 0.0071 柴柴油油 0.0064 甲甲苯苯 0.0060 重重苯苯 1 1# # 0.0051 重重苯苯 2 2# # 0.0045 溶溶蠟蠟效效果果差差 二二溴溴乙乙烷烷 溶溶蠟蠟時時間間大大于于 3 3h h 二二氯氯乙乙烷烷 溶溶蠟蠟時時間間大大于于 3 3h h 重重溶溶劑劑油油 1 1# # 溶溶蠟蠟時時間間大大于于 1 12 2h h 重重溶溶劑劑油油 2 2# # 溶溶蠟蠟時時間間大大于于 1 12 2h h 溶溶蠟蠟效效果果極極差差 2 23 3種種油油基基

18、溶溶劑劑的的密密度度 溶溶劑劑名名稱稱 密密度度/ /（g gc cm m- -3 3） 備備注注 石石油油醚醚（3060） 0.6451 石石油油醚醚（6090） 0.6700 石石油油醚醚（90120） 0.6752 輕輕質(zhì)質(zhì)油油 0.6871 溶溶劑劑油油6# # 0.6903 溶溶劑劑油油90# # 0.7114 溶溶劑劑油油120# # 0.7286 溶溶劑劑油油200# # 0.7620 低低 密密 度度 溶溶 劑劑 煤煤油油 0.8001 柴柴油油 0.8603 苯苯 0.8660 甲甲苯苯 0.8790 二二甲甲苯苯 0.8800 中中 等等 密密 度度 溶溶 劑劑 重重苯苯1

19、 1# # 1.1336 重重苯苯2 2# # 1.1654 二二氯氯甲甲烷烷 1.2241 二二氯氯乙乙烷烷 1.2451 二二硫硫化化碳碳 1.2512 重重溶溶劑劑油油1 1# # 1.3706 重重溶溶劑劑油油2 2# # 1.3944 三三氯氯甲甲烷烷 1.4335 四四氯氯化化碳碳 1.5920 二二溴溴乙乙烷烷 2.1797 高高 密密 度度 溶溶 劑劑 基本配方組成：基本配方組成：（1）溶劑：）溶劑：主要為芳烴，通常使用苯、甲苯或混苯，還主要為芳烴，通常使用苯、甲苯或混苯，還有汽煤柴油。（有汽煤柴油。（4090）（2）互溶劑）互溶劑：醇、醚、醇醚。常用異丙醇、丁醚或乙二：醇、醚

20、、醇醚。常用異丙醇、丁醚或乙二醇丁醚。（醇丁醚。（550）（3）表面活性劑）表面活性劑：如十二烷基氯化吡啶、：如十二烷基氯化吡啶、OP-4、十二烷、十二烷基硫酸酯鈉鹽等。（基硫酸酯鈉鹽等。（05）（4）其它）其它：如甲酚、乙胺等等。（詳見：如甲酚、乙胺等等。（詳見p233表表10-2） 二硫化碳、四氯化碳、三氯甲烷二硫化碳、四氯化碳、三氯甲烷隨效果好，但已禁止使隨效果好，但已禁止使用。用。A A、表面活性劑、表面活性劑 水溶性的磺酸鹽型、季銨鹽型、聚醚型、吐溫型、水溶性的磺酸鹽型、季銨鹽型、聚醚型、吐溫型、平平加型、平平加型、OPOP型表面活性劑和硫酸酯鹽化或磺烴基化的型表面活性劑和硫酸酯鹽化

21、或磺烴基化的平平加型與平平加型與OPOP型表面活性劑等。型表面活性劑等。清蠟機理清蠟機理可用的活性劑可用的活性劑 潤濕反轉(zhuǎn)潤濕反轉(zhuǎn)，使結(jié)蠟表面反轉(zhuǎn)為親水表面，有利于蠟，使結(jié)蠟表面反轉(zhuǎn)為親水表面，有利于蠟從表面脫落，不利于蠟在表面再沉積。從表面脫落，不利于蠟在表面再沉積。水基清蠟劑是以水作分散介質(zhì)，其中溶有水基清蠟劑是以水作分散介質(zhì)，其中溶有表面活性表面活性劑、互溶劑劑、互溶劑和（或）和（或）堿性物質(zhì)堿性物質(zhì)的清蠟劑。的清蠟劑。各種組分起不同清蠟機理。各種組分起不同清蠟機理。（2 2）水基清蠟劑）水基清蠟劑B B、互溶劑、互溶劑甲醇、乙醇、異丙醇、異丁醇、乙二醇丁醚、二甲醇、乙醇、異丙醇、異丁醇、乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚等。乙二醇乙醚等。清蠟機理清蠟機理可用的互溶劑可用的互溶劑增加增加油（包括蠟）與水的油（包括蠟）與水的相互溶解度相互溶解度。C C、堿劑、堿劑清蠟機理清蠟機理可用的堿學劑可用的堿學劑 與蠟中瀝青質(zhì)等極性物質(zhì)反應(yīng)與蠟中瀝青質(zhì)等極性物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)物易分散產(chǎn)物易分散于水于水，因而可