YH第10章__油井的防蜡与清蜡

1、1第第1010章章油井的防蜡与清蜡油井的防蜡与清蜡第二篇第二篇 采油化学采油化学第十章第十章 油井的防蜡与清蜡油井的防蜡与清蜡（1 1）蜡）蜡油田蜡是指油田蜡是指1616以上的烃类混合物以上的烃类混合物。 30306060则称为则称为地蜡或微晶蜡地蜡或微晶蜡, ,主要是主要是环烷烃和芳香环烷烃和芳香烃烃, , 而正构烷烃和异构烷烃相对较少。而正构烷烃和异构烷烃相对较少。 A A、石蜡、石蜡 B B、微晶蜡、微晶蜡 16163636称为石蜡称为石蜡, ,主要是主要是正构烷烃正构烷烃, ,也有异构烷烃、也有异构烷烃、环烷烃和烷基芳香烃。环烷烃和烷基芳香烃。10.110.1蜡与结蜡蜡与结蜡序序 号号

2、 油油 样样 来来 源源 原原 油油 凝凝点点 , , 原原油油含含蜡蜡量量 , ,% % 含含 量量 最最 高高 的的 蜡蜡 的的碳碳 数数 委委 内内 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 内内 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 内内 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 内内 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 内内 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 内内 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 内内 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 鲁鲁 宁宁 线线 原原 油油 6 6 2 24 4 2 20 0. .6 6 1 17 7 大大 庆庆 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 原原油油凝凝点、点、含含蜡蜡量量与与碳碳数数分分布布与原油有关与原油有关 （2 2）结蜡原因）结蜡原因温度变化温度变化含蜡量含蜡量与生产条件变化有关与生产条件变化有关 蜡分布蜡分布胶质、沥青质含量胶质、沥青质含量压力变化压力变化内因内因外因外因第十章第十章 油井的防蜡与清蜡油井的防蜡与清蜡10.110.1蜡与结蜡蜡与结蜡 造成产量下降速度快，热洗周期造成产量下降速度快，热洗周期和检泵周期短，抽油机负荷上升甚至和检泵周期短

6、，抽油机负荷上升甚至蜡卡管柱、蜡堵地面管线现象。蜡卡管柱、蜡堵地面管线现象。0204060801001202002.82002.92002.12002.11液量最大负荷最小负荷L17-C5L17-C5井（泵参数未变，检井（泵参数未变，检泵发现结蜡严重）泵发现结蜡严重）检泵前检泵前检泵后检泵后（3 3）结蜡危害）结蜡危害第十章第十章 油井的防蜡与清蜡油井的防蜡与清蜡10.110.1蜡与结蜡蜡与结蜡 不仅要投入大量的人力、物力、不仅要投入大量的人力、物力、财力进行频繁的洗井、检泵作业，财力进行频繁的洗井、检泵作业，又影响原油产量，制约原油生产。又影响原油产量，制约原油生产。结蜡现象及危害结蜡现象及

7、危害结蜡现象及危害结蜡现象及危害蜡蜡沉沉积积在在抽抽油油杆杆上。上。（4 4）结蜡过程）结蜡过程三三个个阶阶段段析蜡阶段析蜡阶段蜡晶长大阶段蜡晶长大阶段沉积阶段沉积阶段第十章第十章 油井的防蜡与清蜡油井的防蜡与清蜡10.110.1蜡与结蜡蜡与结蜡 防蜡方法：防蜡方法：（1 1）用防蜡剂的防蜡方法；）用防蜡剂的防蜡方法；（2 2）改变油管表面性质的防蜡方法。）改变油管表面性质的防蜡方法。第十章第十章 油井的防蜡与清蜡油井的防蜡与清蜡10.2 10.2 油井的防蜡油井的防蜡（1 1）用防蜡剂的防蜡法用防蜡剂的防蜡法 稠环芳香烃型防蜡剂主要通过稠环芳香烃型防蜡剂主要通过参加组成参加组成晶核晶核，从而

8、，从而使晶核扭曲使晶核扭曲，不利于蜡晶的继续，不利于蜡晶的继续长大而起防蜡作用。长大而起防蜡作用。 防蜡剂主要有防蜡剂主要有3 3类：类： 稠环芳香烃型防蜡剂稠环芳香烃型防蜡剂 稠环芳香烃是指由稠环芳香烃是指由两个或两个以上苯环两个或两个以上苯环分别分别共用两个相邻的碳原子共用两个相邻的碳原子而成的芳香烃。而成的芳香烃。防蜡机理防蜡机理第十章第十章 油井的防蜡与清蜡油井的防蜡与清蜡10.2 10.2 油井的防蜡油井的防蜡 水溶性表面活性剂是通过改变水溶性表面活性剂是通过改变结蜡表面（如油管、抽油杆结蜡表面（如油管、抽油杆和设备表面）和设备表面）的性质而起作用的使它的性质而起作用的使它变成极性表

9、面并有一变成极性表面并有一层水膜层水膜，不利于蜡在其上沉积。（种类很多见，不利于蜡在其上沉积。（种类很多见P228-229P228-229）表面活性剂类防蜡剂表面活性剂类防蜡剂 A A、油溶性表面活性剂、油溶性表面活性剂 油溶性表面活性剂是通过油溶性表面活性剂是通过改变改变蜡晶表面蜡晶表面的性质而起作用的性质而起作用的使它的使它变成极性表面变成极性表面，不利于蜡晶的长大。主要是，不利于蜡晶的长大。主要是石油磺酸石油磺酸盐和胺型活性剂盐和胺型活性剂。 B B、水溶性表面活性剂、水溶性表面活性剂第十章第十章 油井的防蜡与清蜡油井的防蜡与清蜡10.2 10.2 油井的防蜡油井的防蜡（1 1）用防蜡剂

10、的防蜡法用防蜡剂的防蜡法 A-表面活性剂在蜡晶表面吸附；B-表面活性剂在油管表面吸附 图 5-1 极性水膜形成示意图 表面活性剂防蜡机理示意图表面活性剂防蜡机理示意图 第十章第十章 油井的防蜡与清蜡油井的防蜡与清蜡10.2 10.2 油井的防蜡油井的防蜡（1 1）用防蜡剂的防蜡法用防蜡剂的防蜡法 非极性链节和（或）极性链节中的非极性链节和（或）极性链节中的非极性非极性部分可与蜡共同部分可与蜡共同结晶结晶；极性极性链节则使蜡晶的晶型产生扭曲链节则使蜡晶的晶型产生扭曲，不利于蜡晶继续长，不利于蜡晶继续长大形成网络结构。大形成网络结构。 聚合物型防蜡剂聚合物型防蜡剂分子结构特点分子结构特点 分子中含

11、有分子中含有长长的的非极性非极性链节和链节和极性极性基团基团。防蜡机理防蜡机理第十章第十章 油井的防蜡与清蜡油井的防蜡与清蜡10.2 10.2 油井的防蜡油井的防蜡聚合物型防蜡剂聚合物型防蜡剂 （1 1）用防蜡剂的防蜡法）用防蜡剂的防蜡法 聚羧酸酯类乙烯羧酸酯共聚物（1 1）用防蜡剂的防蜡法用防蜡剂的防蜡法 （1 1）用防蜡剂的防蜡法）用防蜡剂的防蜡法 防蜡剂的作用有一定限度。防蜡剂的作用有一定限度。 原油中总含有一定数量胶质、沥青质，所以外加的防原油中总含有一定数量胶质、沥青质，所以外加的防蜡剂都应看作是在胶质、沥青质配合下起作用。蜡剂都应看作是在胶质、沥青质配合下起作用。说说 明明防蜡剂是

12、在胶质、沥青质的配合下防蜡剂是在胶质、沥青质的配合下起到防蜡作用的。起到防蜡作用的。胶质与蜡共晶，使蜡胶质与蜡共晶，使蜡晶晶形扭曲；晶晶形扭曲；沥青质沥青质可堆叠在一起，自成可堆叠在一起，自成一相；表面上吸附了一相；表面上吸附了胶质，并在胶质的保胶质，并在胶质的保护下，分散于油中。护下，分散于油中。胶体分散的沥青质可胶体分散的沥青质可作为晶核，使石蜡结作为晶核，使石蜡结晶形成许多细小的蜡晶形成许多细小的蜡晶分散在油中起到防晶分散在油中起到防蜡的作用。蜡的作用。（1 1）用防蜡剂的防蜡法用防蜡剂的防蜡法 （2 2）改变油管表面性质的防蜡法）改变油管表面性质的防蜡法 特别适用于特别适用于含水率超过

13、含水率超过5的结蜡井，而且油井产量越的结蜡井，而且油井产量越高，效果越好。高，效果越好。 对不含水井和低产井，玻璃油管的效果是不好的。对不含水井和低产井，玻璃油管的效果是不好的。防蜡机理防蜡机理 内表面为玻璃（内表面为玻璃（0.4-1.5mm)，表面是，表面是极性表面极性表面，光滑，光滑，保温性能，防止蜡在其上沉积。保温性能，防止蜡在其上沉积。适应条件适应条件 玻璃油管玻璃油管第十章第十章 油井的防蜡与清蜡油井的防蜡与清蜡10.2 10.2 油井的防蜡油井的防蜡内壁涂有防蜡涂料。内壁涂有防蜡涂料。涂料主要为涂料主要为聚氨基甲酸酯聚氨基甲酸酯，此外还可用糠醇树脂、，此外还可用糠醇树脂、漆酚糠醛树

14、脂、环氧咪唑树脂等。漆酚糠醛树脂、环氧咪唑树脂等。表面光滑、保温，有表面光滑、保温，有不利于石蜡沉积不利于石蜡沉积的化学结构的化学结构涂料油管涂料油管防蜡机理防蜡机理第十章第十章 油井的防蜡与清蜡油井的防蜡与清蜡 （2 2）改变油管表面性质的防蜡法）改变油管表面性质的防蜡法10.2 10.2 油井的防蜡油井的防蜡清蜡方法：清蜡方法：机械法（如用刮蜡片）机械法（如用刮蜡片）加热法（加热油循环）加热法（加热油循环）清蜡剂清蜡法清蜡剂清蜡法水基清蜡剂水基清蜡剂油基清蜡剂油基清蜡剂第十章第十章 油井的防蜡与清蜡油井的防蜡与清蜡10.3 10.3 油井的清蜡油井的清蜡水包油乳液性清蜡剂水包油乳液性清蜡剂

15、 溶蜡速度快。溶蜡速度快。 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。 主要的油基清蜡剂主要的油基清蜡剂提高清蜡剂对蜡中的极性物质（如沥青质）的溶解提高清蜡剂对蜡中的极性物质（如沥青质）的溶解 主要要求主要要求有机氯有机氯性能优异，性能优异，对原油的后加工过对原油的后加工过程产生严重腐蚀并程产生严重腐蚀并使催化剂中毒，已使催化剂中毒，已禁用。禁用。 （1 1）油基清蜡剂）油基清蜡剂 添加互溶剂添加互溶剂2 23 3 种种溶溶剂剂的的溶溶蜡蜡速速率率 溶溶剂剂名名称称 溶溶蜡

16、蜡速速率率/ /（gmin-1） 备备注注 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 溶溶蜡蜡速速率率远远大大于于SY/T6300- -1997 规规定定标标准准 石石油油醚醚（6090） 0.0193 溶溶剂剂油油 9 90 0# # 0.0182 溶溶剂剂油油 6 6# # 0.0175 轻轻质质油油 0.0168 溶溶剂剂油油 1 12 20 0# # 0.0162 石石油油醚醚（90120） 0.0161 溶溶剂剂油油 200# # 0.0160 溶溶蜡蜡速速率

17、率达达到到SY/T6300- -1997 规规定定标标准准 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 溶溶蜡蜡效效果果差差 二二溴溴乙乙烷烷 溶溶蜡蜡时时间间大大于于 3 3h h 二二氯氯乙乙烷烷 溶溶蜡蜡时时间间大大于于 3 3h h 重重溶溶剂剂油油 1 1# # 溶溶蜡蜡时时间间大大于于 1 12 2h h 重重溶溶剂剂油油 2 2# # 溶溶蜡蜡时时间间大大于于 1 12 2h h 溶溶蜡蜡效效果果极极差差 2 23 3种种油油基基

18、溶溶剂剂的的密密度度 溶溶剂剂名名称称 密密度度/ /（g gc cm m- -3 3） 备备注注 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 轻轻质质油油 0.6871 溶溶剂剂油油6# # 0.6903 溶溶剂剂油油90# # 0.7114 溶溶剂剂油油120# # 0.7286 溶溶剂剂油油200# # 0.7620 低低 密密 度度 溶溶 剂剂 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 剂剂 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 重重溶溶剂剂油油1 1# # 1.3706 重重溶溶剂剂油油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 剂剂 基本配方组成：基本配方组成：（1）溶剂：）溶剂：主要为芳烃，通常使用苯、甲苯或混苯，还主要为芳烃，通常使用苯、甲苯或混苯，还有汽煤柴油。（有汽煤柴油。（4090）（2）互溶剂）互溶剂：醇、醚、醇醚。常用异丙醇、丁醚或乙二：醇、醚

20、、醇醚。常用异丙醇、丁醚或乙二醇丁醚。（醇丁醚。（550）（3）表面活性剂）表面活性剂：如十二烷基氯化吡啶、：如十二烷基氯化吡啶、OP-4、十二烷、十二烷基硫酸酯钠盐等。（基硫酸酯钠盐等。（05）（4）其它）其它：如甲酚、乙胺等等。（详见：如甲酚、乙胺等等。（详见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、三氯甲烷随效果好，但已禁止使随效果好，但已禁止使用。用。A A、表面活性剂、表面活性剂 水溶性的磺酸盐型、季铵盐型、聚醚型、吐温型、水溶性的磺酸盐型、季铵盐型、聚醚型、吐温型、平平加型、平平加型、OPOP型表面活性剂和硫酸酯盐化或磺烃基化的型表面活性剂和硫酸酯盐化

21、或磺烃基化的平平加型与平平加型与OPOP型表面活性剂等。型表面活性剂等。清蜡机理清蜡机理可用的活性剂可用的活性剂 润湿反转润湿反转，使结蜡表面反转为亲水表面，有利于蜡，使结蜡表面反转为亲水表面，有利于蜡从表面脱落，不利于蜡在表面再沉积。从表面脱落，不利于蜡在表面再沉积。水基清蜡剂是以水作分散介质，其中溶有水基清蜡剂是以水作分散介质，其中溶有表面活性表面活性剂、互溶剂剂、互溶剂和（或）和（或）碱性物质碱性物质的清蜡剂。的清蜡剂。各种组分起不同清蜡机理。各种组分起不同清蜡机理。（2 2）水基清蜡剂）水基清蜡剂B B、互溶剂、互溶剂甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇、乙二醇丁醚、二甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇、乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚等。乙二醇乙醚等。清蜡机理清蜡机理可用的互溶剂可用的互溶剂增加增加油（包括蜡）与水的油（包括蜡）与水的相互溶解度相互溶解度。C C、碱剂、碱剂清蜡机理清蜡机理可用的碱学剂可用的碱学剂 与蜡中沥青质等极性物质反应与蜡中沥青质等极性物质反应，产物易分散产物易分散于水于水，因而可