一種油井用緩蝕防蠟劑的研究與應(yīng)用

楊海燕，宋連銀，王偉波，張慶祝，樊輝

（1.西安長慶化工集團(tuán)有限公司，陜西西安710018；2.中國石油長慶油田分公司第五采油廠，陜西西安710021）

一種油井用緩蝕防蠟劑的研究與應(yīng)用

楊海燕1，宋連銀2，王偉波1，張慶祝1，樊輝2

（1.西安長慶化工集團(tuán)有限公司，陜西西安710018；2.中國石油長慶油田分公司第五采油廠，陜西西安710021）

本文針對(duì)長慶油田部分作業(yè)區(qū)油井腐蝕結(jié)蠟嚴(yán)重的問題，利用防蠟劑的防蠟機(jī)理和緩蝕劑的合成工藝，研制出一種油井用緩蝕防蠟劑。室內(nèi)評(píng)價(jià)結(jié)果表明：該緩蝕防蠟劑加藥濃度在200 mg/L時(shí)，緩蝕速率下降至0.03 mm/a，防蠟率達(dá)到82.3%?，F(xiàn)場應(yīng)用情況表明該產(chǎn)品具有加注工藝簡單、緩蝕及防蠟效果好等特點(diǎn)。

腐蝕；結(jié)蠟；腐蝕速率；防蠟率

本文針對(duì)以上問題，利用防蠟劑的防蠟機(jī)理和緩蝕劑的合成工藝［3］，研制出一種緩蝕性能好、防蠟率高、可冬季方便使用的油井用緩蝕防蠟劑。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)藥品

油酸，化學(xué)純，酸值（KOH）190.0 mg/g～205.0 mg/g；三乙烯四胺，化學(xué)純，純度不小于90.0%；二甲苯，分析純，純度不小于99.5%；氯化芐，分析純，純度不小于99%；蠟晶改進(jìn)劑（產(chǎn)地：日本）。

1.2合成方法

將1 mol的油酸和1.1 mol四乙烯五胺依次加入三口燒瓶，再加入一定量的二甲苯作攜水劑，在130℃～140℃下回流至無水時(shí)，結(jié)束酰胺化反應(yīng)；然后在一定時(shí)間內(nèi)逐步升溫至170℃～180℃，至無水產(chǎn)生時(shí)結(jié)束環(huán)化反應(yīng)，降至120℃時(shí)加入10%的蠟晶改進(jìn)劑和0.5 mol的氯化芐，攪拌40 min冷卻至室溫，加入20%的甲醇即得緩蝕防蠟劑。

1.3緩蝕性能評(píng)價(jià)

參照石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/5273-2000中的靜態(tài)掛片失重法。

1)聯(lián)接變壓器Δ/Yn接線并且閥側(cè)經(jīng)高阻接地的方式，在交直流不對(duì)稱故障時(shí)相比其他接地方式在故障穿越及恢復(fù)過程中優(yōu)勢明顯。

1.4防蠟率、降黏率的測定

采用石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/6300-2009進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.5原油預(yù)處理

將長慶油田A作業(yè)區(qū)腐蝕、結(jié)蠟嚴(yán)重的單井油樣，利用離心分離機(jī)將腐蝕結(jié)蠟嚴(yán)重區(qū)塊的混合油樣油水分離，再使用高速攪拌機(jī)按照一定比例進(jìn)行混合乳化，依照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)測試。

2　結(jié)果與討論

2.1原油含水對(duì)腐蝕、結(jié)蠟的影響

實(shí)驗(yàn)溫度為50℃，實(shí)驗(yàn)周期為7 d，采用靜態(tài)腐蝕試驗(yàn)，掛片為A3鋼片；結(jié)蠟實(shí)驗(yàn)采用6300-2009進(jìn)行測試，測試結(jié)果（見圖1）。

圖1　不同含水率原油腐蝕、結(jié)蠟實(shí)驗(yàn)

通過實(shí)驗(yàn)可以看出，結(jié)蠟質(zhì)量隨原油含水率的升高而降低，腐蝕速率隨原油含水率的升高而升高，當(dāng)原油含水率達(dá)到30%時(shí)，掛片腐蝕嚴(yán)重，腐蝕速率達(dá)到0.076 mm/a，當(dāng)原油含水率升高至60%以后，結(jié)蠟質(zhì)量大幅下降，因此，針對(duì)該區(qū)塊30%～60%的油井應(yīng)采取必要的緩蝕、防蠟手段。

2.2加藥濃度對(duì)緩蝕性能的影響

針對(duì)該區(qū)塊腐蝕、結(jié)蠟嚴(yán)重的單井混合油樣采用靜態(tài)掛片法，在不同加藥濃度條件下進(jìn)行緩蝕性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)溫度為50℃，實(shí)驗(yàn)周期為7 d，測試結(jié)果（見圖2）。

圖2　加藥濃度對(duì)緩蝕性能的影響

通過實(shí)驗(yàn)可以看出，A3掛片的腐蝕速率隨加藥濃度的升高而降低，當(dāng)加藥濃度達(dá)到200 mg/L時(shí)，腐蝕速率下降至0.03 mm/a，腐蝕速率下降幅度緩慢。

2.3加藥濃度對(duì)防蠟性能的影響

圖3　加藥濃度對(duì)扭矩及結(jié)蠟質(zhì)量的影響

圖4　加藥濃度對(duì)防蠟性能的影響

通過實(shí)驗(yàn)可以看出，隨著加藥濃度的升高，結(jié)蠟質(zhì)量和終結(jié)扭矩不斷下降，當(dāng)加藥濃度升高至200 mg/L時(shí)，結(jié)蠟質(zhì)量和終結(jié)扭矩下降緩慢，防蠟率和降黏率也均達(dá)到了60%以上。因此針對(duì)該類油樣，加藥濃度應(yīng)控制在200 mg/L以上。

2.4現(xiàn)場應(yīng)用情況

2.4.1加藥周期及加藥濃度的確定根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場跟蹤監(jiān)測及目前油井產(chǎn)出液情況，確定加藥周期為7 d～15 d，加藥濃度在150 mg/L～300 mg/L。加藥周期根據(jù)加藥前后現(xiàn)場跟蹤監(jiān)測情況來確定，當(dāng)靜態(tài)腐蝕速率、總鐵含量出現(xiàn)明顯上升以及結(jié)垢離子含量出現(xiàn)降低時(shí)進(jìn)行第二輪加藥，以兩次加藥的時(shí)間間隔作為一個(gè)加藥周期。

2.4.2加藥方式常規(guī)加藥方式包括環(huán)空加藥和地層注入兩種，其中環(huán)空加藥又分為間歇性和連續(xù)加藥。綜合考慮操作的方便性、安全性、作業(yè)周期及效果，本方案采用間歇性加藥方式。

2.4.3現(xiàn)場試驗(yàn)情況2013年9月～2014年2月，該緩蝕防蠟劑在長慶油田進(jìn)行現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn)。該區(qū)塊原油凝固點(diǎn)高、結(jié)蠟嚴(yán)重，腐蝕嚴(yán)重，現(xiàn)場應(yīng)用情況（見表1）。

（1）現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果表明：試驗(yàn)配方具有較好的緩蝕防蠟效果。鐵離子下降率最高達(dá)99.8%；腐蝕速率也明顯下降，緩蝕率平均達(dá)87.0%。

表1　現(xiàn)場結(jié)蠟情況對(duì)比

（2）通過現(xiàn)場監(jiān)測，確定了最佳加藥周期和加藥量，加藥周期為7 d～10 d，加藥量根據(jù)各井生產(chǎn)情況不同而不同。

（3）目前該井運(yùn)行正常，現(xiàn)場通過使用緩蝕防蠟劑，可以看出檢泵周期延長3倍以上，抽油機(jī)上行電流平均下降20 A以上，為該地區(qū)油井防蠟和緩蝕工作提供了更好的保證。

3　結(jié)論

（1）腐蝕速率隨原油含水率的升高而升高，結(jié)蠟質(zhì)量隨著含水率的升高而降低。

（2）合成出的緩蝕防蠟劑針對(duì)該區(qū)塊含水率在30%～60%的單井混合油樣，加藥濃度達(dá)到200 mg/L以上時(shí)，有較好的緩蝕、防蠟性能。

（3）現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)用后電流、載荷下降，產(chǎn)液量升高，檢泵周期延長3倍以上，為該地區(qū)油井防蠟和緩蝕工作提供了更好的保證。

［1］楊全安.油田腐蝕檢測及防治技術(shù)［G］.長慶油田專業(yè)技術(shù)人員培訓(xùn)教材，2010.

［2］高亞楠，湯天遴，李玉萍，等．中原油田集輸管線腐蝕行為研究［J］．石油化工腐蝕與防護(hù)，2003，20（3）：28-30．

［3］朱好華，馬勇，杜彪，王偉波.防凍乳狀型防蠟劑YZ238的研制［J］.石油與天然氣化工，2009，38（3）：19-21.

Research and application of an oil well corrosion and paraffin inhibitor

YANG Haiyan1，SONG Lianyin2，WANG Weibo1，ZHANG Qingzhu1，F(xiàn)AN Hui2
（1.Xi'an Changqing Chemical Group Co.，Ltd.，Xi'an Shanxi 710018，China；2.Oil Production Plant 5 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi'an Shanxi 710018，China）

The corrosion and wax part operation area of Changqing oilfield serious problem，the mechanism for wax prevention paraffin inhibitor，synthesis inhibitor，developed an oil well corrosion and paraffin inhibitor.The results show，the amount of the inhibitor，paraffin inhibitor in 200 mg/L，the corrosion rate decreased to 0.03 mm/a，paraffin removal rate reached 82.3%. Field application shows that the product has the characteristics of simple process，filling of corrosion inhibition and anti wax etc.

corrosion；wax；corrosion rate；paraffin inhibiting ratio

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.05.029

TE358.2

A

1673-5285（2015）05-0122-03

2015－03-26