采油用清防蠟劑HQL-02的研制與應用

郭錕，周鵬程，陳彥云

（1.西安和泰化工有限公司，陜西西安710021；2.中國石油長慶油田分公司第十一采油廠，甘肅慶陽745000）

采油用清防蠟劑HQL-02的研制與應用

郭錕1，周鵬程1，陳彥云2

（1.西安和泰化工有限公司，陜西西安710021；2.中國石油長慶油田分公司第十一采油廠，甘肅慶陽745000）

HQL-02清防蠟劑主要由多環(huán)烷烴和輕質油組成的主料、增溶劑、滲透劑、聚合物復配組成。該清防蠟劑具有溶蠟速率高，防蠟效果好，對膠質、瀝青質具有剝蝕能力。室內研究表明：最佳復配工藝條件為：主料84.15%，HSY增溶劑12%，HTW滲透劑0.35%，改性聚合物3.5%時，對石蠟的溶蠟速率大于0.04 g/min，防蠟率大于50%。現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)表明，采用周期加藥方式，均取得了良好的效果。

清防蠟劑；復配；清蠟；防蠟；評價

我國主要油田的原油含蠟量均較高，原油結蠟是一種普遍現(xiàn)象［1］在采油過程中，原油中的蠟以晶體形式不斷析出并生長，沉積于井下裝置設備中，嚴重影響油井正常產液，甚至會出現(xiàn)卡管柱、堵地面管線等嚴重情況，給原油的開采和施工作業(yè)帶來許多不便。清蠟劑的作用是將對沉積石蠟具有較強溶解和攜帶能力的溶劑分批或連續(xù)反注入油井，將沉積石蠟溶解并攜帶走。防蠟劑能改變原油中蠟的發(fā)育過程，其實質是對蠟晶體的晶格參數(shù)產生影響，宏觀上，蠟以結晶形態(tài)表現(xiàn)出來［2-6］。目前油田所用的防蠟劑有稠環(huán)芳香烴型、表面活性劑型與聚合物型。聚合物型防蠟劑結構獨特、性能優(yōu)異，聚丙烯酸酯（PA）［7-9］是一種梳狀結構的聚合物，其分子結構中的極性基團可以使蠟晶體表面帶電，使形成的蠟晶體不能形成大晶體，原油分散體系的穩(wěn)定性很大程度上依賴于分散顆粒的帶電性［10］。因此，對不同結構組成的聚合物型是防蠟劑的發(fā)展方向之一［11］，本實驗所用聚合物為改性乙烯醋酸乙烯酯。本文以重溶劑油和輕質油按6.8：3.2復配得主料，以滲透劑、增溶劑、聚合物為輔研制出的HQL-02清防蠟劑，依據(jù)SY/T6300-2009標準，考察了滲透劑、增溶劑、聚合物不同用量下對清防蠟劑HQL-02的效果評價。

1　實驗

1.1實驗材料和儀器

實驗材料：改性乙烯醋酸乙烯酯EVA，多種型號；增溶劑：HSY，自制；滲透劑：HTW，自制；原油、蠟樣：長慶采油二廠嶺北作業(yè)區(qū)里56區(qū)；石蠟（56℃～58℃）：醫(yī)用高效切片石蠟（上海華靈康復器械廠）。

實驗儀器：HFL-2009防蠟測定儀；蠟球模具：內徑為14 mm球形金屬模具；CGWX-201A雙孔凝點測定儀；BSY-338原油膠質含量測試儀；NDJ-1旋轉粘度計；GC9310-K氣相色譜儀。

1.2原油基本性質

所用原油為長慶油田某區(qū)塊采出油，根據(jù)行業(yè)標準SY/T 7550-2000，對蠟含量、膠質含量、瀝青質含量進行測定，同時測定了脫水原油的粘度、析蠟點、溶蠟點和凝點（見表1）。

表1　原油基本性質

1.3蠟樣分析

參照中國石化行業(yè)標準SH/T 0653-1998《石油蠟正構烷烴和非正構烷烴碳數(shù)分布測定法（氣相色譜法）》，用氣相色譜法分析蠟樣的碳數(shù)分布，結果表明蠟樣的碳數(shù)分布主要集中在C10～C30（見圖1）。

圖1　蠟沉積物全樣氣相色譜圖

2　實驗結果與討論

2.1增溶劑HSY對主料溶蠟速率的影響

目前，油基清蠟劑主要由餾分油、加重劑和表面活性劑組成［12-15］，輕質油是蠟的良溶劑，對蠟有較強的溶解能力；重質油可提高清蠟劑的密度，但隨其在清蠟劑中質量分數(shù)的增加，會降低清蠟劑的溶蠟性能，因此，需要加入表面活性劑來提高溶劑對蠟的溶解和滲透作用。溶蠟速率依據(jù)SY/T6300-2009《采油用清、防蠟劑技術條件》標準測定。

圖2　不同增溶劑含量對石蠟的溶蠟效果

從圖2中可知，隨著HSY加量的增加，其溶蠟速率呈直線趨勢不斷提升，當活性劑質量分數(shù)到12%時，其溶蠟速率雖然增加但增加幅度明顯減緩，從經(jīng)濟效率考慮，故確定在室內實驗條件下HSY的最佳用量為12%。

2.2滲透劑HTW對主料溶蠟速率的影響

加入滲透劑的目的是幫助主料溶劑沿沉積蠟中縫隙和蠟與油井管壁的縫隙滲入以增加接觸面，提高溶解速度，并促進沉積在管壁表面上的蠟從管壁表面脫落，使之隨油流帶出油井。

圖3　不同滲透劑含量對石蠟的溶蠟效果

圖4　不同滲透劑含量對里56區(qū)蠟的溶蠟效果

從圖3、圖4看到，溶蠟速率與滲透劑含量呈開口向下的拋物線關系，當滲透劑含量為0.35%左右時，可使其溶蠟速率達到頂峰。雖然對白蠟的溶蠟速率有所提升但增加幅度不明顯，但對現(xiàn)場56區(qū)井蠟的溶蠟速率提升幅度很明顯，這是由于白蠟結構較為單一，而56區(qū)井蠟烷烴碳數(shù)從C10到C30，分布范圍廣，滲透劑可從低碳組織向高碳組織循序滲入，從而使溶蠟速率的提升得到明顯的改善。

2.3防蠟實驗

聚合物在析蠟點下與蠟共同析出，從而改變蠟的結晶行為和取向性，并減弱蠟晶繼續(xù)發(fā)育的趨向，蠟分子在據(jù)海外無分子中烷基鏈上結晶。當聚合物分子中的碳鏈與蠟中碳鏈相等時，防蠟效果最好。由于分子結構的空間效應，并不是所有的側鏈中的碳原子數(shù)參與共晶，僅有一部分參與共晶。因此，聚合物分子中的烷基鏈長度必須大于蠟的碳鏈長度時，防蠟效果較好。本文通過以多環(huán)烷烴和輕質油按6.8：3.2復配得主料的基礎上添加不同改性乙烯醋酸乙烯酯，來考察其防蠟效果。

從圖5、圖6看出，隨著改性EVA含量的增加，防蠟率呈直線趨勢提高，由于聚合物的引入，延緩了主料向石蠟的的滲入，從而影響了其溶蠟效果，而配方3中改性EVA含量達到3.5%時，溶蠟速率出現(xiàn)拐點，呈明顯下降走勢。綜合考慮，當配方3中EVA含量為3.5%時，防蠟、溶蠟效果達到理想的協(xié)同作用。

圖5　不同改性EVA對石蠟的防蠟效果

圖6　不同改性EVA對石蠟的溶蠟效果

2.4復配實驗

根據(jù)上述實驗結果，在主料的基礎上添加定量的HSY、HTW、EVA輔劑，綜合測試其對石蠟的溶蠟及防蠟性能，其平均結果（見表2）。

表2　添加劑復配效果

從表2可以看出，主料與各添加劑之間具有一定的協(xié)同配伍性，復配后其溶蠟速率0.041 g/min，防蠟率52.2%，較主料均有明顯改進。

3　現(xiàn)場應用

2013年8月-2013年10月在超低滲第一項目部板橋作業(yè)區(qū)不同井場使用HQL-02清防蠟劑試驗，采取周期加藥的方式，油井環(huán)套空間加入，加藥周期為10 d～15 d，加藥量為60 kg～90 kg，選取結蠟嚴重的高產井、低產井各一口，有效率100%。試驗前高產井平均單井日產油2.63 t，回壓1.2 MPa，加入HQL-02清防蠟劑后，平均單井日增油0.12 t，回壓降至零；低產井平均單井日產油0.66 t，回壓1.2 MPa，加入HQL-02清防蠟劑后，平均單井日增油1.24 t，回壓降至零，動液面均有不同程度的回升，具有明顯的使用效果。

當藥劑加入第2 d后，最大載荷開始下降，最小載荷開始提升，說明藥劑開始發(fā)揮性能。在3 d～5 d后載荷達到藥劑極限。此后藥劑可使載荷達到理想狀態(tài)基本維持在4 d左右，第10 d～12 d載荷緩慢恢復至加藥之前狀態(tài)。這說明藥劑在前5 d內起到了明顯的溶蠟效果，后5 d～7 d可起到其它藥劑所沒有的防蠟性能。綜合產量、載荷、動液面、回壓等數(shù)據(jù)變化，該型號HQL-02清防蠟劑具有明顯的清、防蠟效果。

表3　清防蠟劑對油井動態(tài)變化

4　結論

（1）通過溶蠟、防蠟測定評價實驗，HQL-02中主料：HSY：HTW：EVA=84.15：12：0.35：3.5時有很好的協(xié)同作用，且綜合性能效果最好。

（2）通過清防蠟劑的配方優(yōu)選，確定了HQL-02型清防蠟劑溶蠟速率達到0.041 g/min，防蠟率為52.2%。

（3）現(xiàn)場試驗表明，該型號HQL-02清防蠟劑具有明顯的清、防蠟性能，可顯著降低抽油機負荷，改善油流通道、減小原油粘度，降低輸油壓力，起到了一定的增產、穩(wěn)產效果。

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Research and application of wax removing agent HQL-02 oil recovery

GUO Kun1，ZHOU Pengcheng1，CHEN Yanyun2
（1.Xi'an Hetai Chemical Engineering Ltd.，Xi'an Shanxi 710021，China；2.Oil Production Plant 11 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Qingyang Gansu 745000，China）

Wax removing agent HQL-02 was composed of polycyclic alkanes and light oil composition material，solubilizer，penetrant and polymer and solvents，that had a better paraffin and wax effect.Following results were obtained in laboratory.The best synthetic conditions are as follows.The main ingredient was 84.15%，the dosage of HSY solubilizer was 12%，the dosage of HTW penetrant was 0.35%，the dosage of the modified polymer was 3.5%，wax dissolving rate and wax inhibiting rate were more than 0.04 g/min，50%respectively to paraffin.It was shown in the oilfield experiment that it is successful and effective by adding the above wax removing agent HQL-02 periodically.

wax removing agent；synergism；paraffin；wax；evaluation

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.07.026

TE358.2

A

1673-5285（2015）07-0110-04

2015－03-19

郭錕，男（1981-），碩士，工程師，西安和泰化工有限公司副經(jīng)理，主要從事石油工程和油田化學方面的研究工作，郵箱：huagongguokun@163.com。