水基清防蜡剂的研究与应用.doc

水基清防蜡剂的研究与应用1 水基清防蜡剂的作用原理水基清防蜡剂的作用过程基本上是分两个历程。水基清防蜡剂由于含有蜡晶改进剂和分散剂，将它加入到油井中，通过分散作用将蜡块分散，使其晶粒变细不易互相结合而随油井采出液流出油井。或者将沉积在井壁上的蜡块脱落。脱落的蜡块再继续分散成小蜡块和小晶粒并悬浮在油井液流中随液流流出油井而起到清蜡作用；油基清蜡剂是靠溶解井壁上沉积的蜡而达到清蜡的目的。因此，水基清蜡剂的清蜡作用机理与油基清蜡剂完全不同。由于作用机理不同因此两者的评定方法也不同。水基清防蜡剂的防蜡作用机理系水基清防蜡剂中的表面活性剂被吸附在金属表面（如井壁、抽油杆）而湿润金属表面，使其成为极性表面而阻止非极性的蜡晶在金属表面的吸附和沉积从而起到防蜡的效果。2 水基和油基清防蜡剂的优缺点比较21 油基清防蜡剂的特点优 点：使用于不含水或者低含水原油，清蜡速度快，价格较便宜。缺 点：(1) 比重低，对高含水原油井，从套管加入不易沉入井底，从而影响清防蜡效果；(2) 易燃，使用不安全；(3) 对高含水原油效果较差；(4) 气味大；(5) 药剂中含芳烃，其中芳烃毒性较大，特别是苯易致癌；(6) 无防蜡效果；(7) 清蜡效果和加药量实现不好预测。(8) 控制量不准，易使蜡块整体脱落，掉入井底，堵塞抽油泵凡尔。22 水基清防蜡剂的特点缺 点：(1) 价格较贵，因为组成为蜡晶改进剂B和表面活性剂等，基本原材料价格较贵；(2) 本药剂适用含水原油，对不含水原油应用效果较差。优 点：(1) 比重高，大约为0.955-1.03对含水原油较适合；(2) 燃点高，使用安全；(3) 无气味；(4) 无毒性，属环境优好型产品；(5) 除对油井有优良的清蜡效果外，还有一定的防蜡、降粘效果；(6) 提供了油井采出液的水含量和原油蜡含量通过室内评定可以初步预测油井清蜡效果和加药量。3 水基清防蜡剂的性能指标主要性能指标：外观： 无色或浅黄色粘稠液体比重（）： 0.955-1.030倾点（0C）： -10蜡分散性： 可将大部分（60以上）石蜡块分散成半径2mm的细颗粒防蜡效率： 50（按倒瓶法测定）溶解性： 可按任何比例与水混合4 水基清防蜡剂评定方法4.1 分散试验(1) 将药剂配成10水溶液;(2) 在小三角瓶中加入25ml自来水（或含300ppm以上的高钙水）和1克60号白蜡(3) 取0.25ml上述配好的溶液加入到三角瓶中，然后再60-70水浴上加热至蜡完全溶解，并不断摇晃三角瓶；(4) 10分钟后将三角瓶在不断摇晃的情况下，在冷水（可装在一盆中）冷却（不断摇晃），观察三角瓶中的结蜡情况和分散及沾壁情况，要求蜡分散大部分蜡径小于2mm；4.2 防蜡率的测定（按倒瓶法测定）4.2.1 仪器及设备(1) 百分之一电子天平一台；(2) 恒温水浴锅2台；(3) 250ml三角瓶及大小烧杯等玻璃器皿若干。4.2.2 药剂及材料(1) 水基清防蜡剂，自来水或矿化度高的水；(2) 自制含蜡60%以上的高凝油；4.2.3 分析步骤(1) 将成品药剂制成10的水溶液（待用）；(2) 将2个250ml三角瓶放入100烘箱中烘干，冷却至室温后放在电子天平上称量，精确至0.01克；(3) 取配置好的10水溶液30克倒入上述称重的250ml三角瓶中；(4) 取自来水30克倒入另一上述称重250ml三角瓶中，成为空白试液；(5) 将上述2个烧杯同时放入恒温451水浴锅中恒温10分钟；(6) 取2个30克老化油或高含蜡的原油各加入置于水浴锅中恒温的2个三角瓶中。（水浴锅温度451），并不断晃动，使其完全溶解；(7) 另一台水浴锅加热至30恒温待用；(8) 在不断晃动下，将分别装有清防蜡剂和未装清防蜡剂油水混合液的两个三角瓶移到恒温30的水浴锅中，使两个三角瓶内的油溶液降至30，并不断摇晃5分钟，将2个三角瓶从水浴锅中取出，然后将两个三角瓶中流动的老化油溶液倒入两个空瓶中；(9) 分别称量两个250ml三角瓶，看挂壁老化油多少并计算出防蜡率。4.2.4 挂壁蜡沉积量计算挂壁蜡沉积量按下列公式计算：其中：挂壁蜡沉积量（g）； 蜡沉积量与三角瓶的总重量（g）； 三角瓶的重量（g）。4.2.5 防蜡率的计算防蜡率按下列公式计算：其中：防蜡率（）；空白试液的蜡沉积量（g）； 加药试液的蜡沉积量（g）5 水基清防蜡剂室内实验5.1 单品的筛选:表1：单剂的筛选药剂JFC蜡晶改进剂BOP-10三聚磷酸钠TX-10防蜡率（%）88.2390.3872.74041.9药剂TEF-16石蜡乳化剂AOP-35快速渗透剂OT石蜡分散剂C防蜡率（%）21.7282.894.18090.12从上表可以看出，JFC、蜡晶改进剂B、OP-10、石蜡乳化剂A、石蜡分散剂C效果良好，OP-35、三聚磷酸钠和快速渗透剂OT常温下效果良好，加热到60后油水完全乳化，易沾壁，故效果不好。根据上表暂定以下配方：配方 1：JFC蜡晶改进剂B甲醇OP-10石蜡乳化剂A配方 2：JFC蜡晶改进剂B甲醇OP-10配方 3：JFC蜡晶改进剂B甲醇OP-10配方 4：蜡晶改进剂BOP 配方 5：JFCOP配方 6：蜡晶改进剂BJFC 配方 7：JFCOP 配方 8：JFCOP石蜡乳化剂A 配方9：JFC石蜡乳化剂A配方10：蜡晶改进剂B石蜡分散剂C石蜡乳化剂A5.2 配方确定：表2：配方的筛选及确定药剂配方1配方2配方3配方4配方5防蜡率34.74%25.43%26.80%83.79%70.78%药剂配方6配方7配方8配方9配方10防蜡率95.89%97.36%94.7%97.13%93.37%图1 各种配方的防蜡效果分析：从上表可以看出，甲醇对防蜡率起反作用效果。OP和石蜡乳化剂A同为乳化剂，选择用石蜡乳化剂A；JFC和石蜡分散剂C两者相比，石蜡分散剂C的性能比JFC好，选用石蜡分散剂C。配方6配方10的效果都不错，但是JFC浊点偏低（4050），高温时会影响效果，所以定配方10为水基清蜡剂的配方。5.3 实验：5.3.1 对配方10我们进行了进一步的验证。表3：配方验证药剂防蜡率%水基清蜡剂+石蜡分散性良好水基清蜡剂+28-27油样96.05水基清蜡剂+GC30-28油样96.89水基清蜡剂+G32-28油样95.43水基清蜡剂+G30-27油样97.12水基清蜡剂+G32-27油样95.64水基清蜡剂+G76-12油样92.90水基清蜡剂+M136-1油样98.59水基清蜡剂+M136-1+5g石蜡（60号纯蜡）99.33水基清蜡剂+B26-2油样96.55水基清蜡剂+蜡样（柴油+石蜡）96.5水基清蜡剂+ B26-2油样95.945.3.2 含水量的确定表4：含水量的确定含水量%010203040防蜡率%0042194.18含水量%5060708090防蜡率%96.6094.4190.2187.4483.52图2 含水与防蜡率对比表分析：由以上数据可以看出含水量在40时有明显的防蜡效果，室内实验用的是含蜡60%以上的高凝油，而实际中，油井含蜡一般在40以下；所以，现场应用时，假设含蜡为40%，则只要含水在26.6%以上即可使用。5.3.3 温度范围的确定表5：温度范围的确定温度405060708090防蜡率89.4695.0696.8796.6794.6945.31防蜡率%不同温度下的防蜡率40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%90.00%100.00%405060708090防蜡率温度图3 不同温度下的防蜡率分析：所用方法为上文所说的防蜡率的测定方法；从上图可以看出，温度在5080之间不存在问题，40时，蜡本身已经析出，加热后不能溶解，药剂只能起到分散作用，故防蜡效果略有下降，而90时，药剂内部分表面活性剂达到浊点，影响了防蜡效果，所以井底的最佳温度在4580之间；90一般已不易结蜡或形成蜡晶了。5.3.4 对脱水的影响 表6：对脱水的影响清蜡剂的添加量为1% ，破乳剂的加量为50ppm脱水时间min5min15 min30 min45 min60 min90 min加药脱水量ml232728303030空白脱水量ml2227282829296 加药量的确定6.1 对油井的要求（1） 油井含水30（2） 加药前洗井，以便加药后能行成连续的水膜；如不洗井，应在前期加大加药量。6.2 加药量的确定室内实验是用取0.025ml清蜡剂加入25ml水中进行分散性实验的，即添加量为1，效果良好