乳液型清蠟劑的研究進展及發(fā)展趨勢

馬　瑾（陜西國防工業(yè)職業(yè)技術學院，陜西 西安 710300）

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乳液型清蠟劑的研究進展及發(fā)展趨勢

馬瑾
（陜西國防工業(yè)職業(yè)技術學院，陜西 西安 710300）

摘要：油田清蠟劑在原油開采過程中具有舉足輕重的地位。目前油田清蠟劑主要有油基清蠟劑和水基清蠟劑兩種，但各有缺點。乳液型清蠟劑是近些年發(fā)展起來的新型清蠟劑，它既具有油基和水基清蠟劑的優(yōu)點，又克服了它們的缺點，從安全、無毒、高效的特點來看，乳液型清蠟劑具有良好的發(fā)展前景。目前有關乳液型清蠟劑的綜合性報道較少。綜述了乳液型清蠟劑的作用機理和研究進展，分析了乳液型清蠟劑的優(yōu)點和存在的不足，并提出其未來的發(fā)展方向及趨勢。

關鍵詞：乳液；清蠟劑；作用機理；發(fā)展方向

我國大部分原油含蠟量高于 20%，有的甚至高達40%，因此，在原油開采過程中，隨著溫度和壓力的下降，原油的溶蠟能力逐漸降低，石油中的蠟開始結晶、析出、聚集，并沉積在井壁周圍和生產管道內，使得原油流動阻力增大，直接影響產量和能耗，嚴重時更會造成停產［1-3］。

目前油田清蠟劑主要有油基清蠟劑和水基清蠟劑兩種，油基清蠟劑是以氯仿、苯、石油醚等為主要溶劑，清蠟速度快、效果好，但由于所使用的溶劑大多為有機溶劑，毒性大、易燃、易爆，容易被原油稀釋，對地層傷害較大，所以使用受到了限制［4］；水基清蠟劑是以表面活性劑為主，同時加入互溶劑，堿性物質，依靠水作為分散介質的一類清蠟劑，但是使用濃度大，表面活性劑的價格高、溶蠟速率低等缺點，不易推廣［5］。

針對以上兩種清蠟劑的不足，近年來發(fā)展起了乳液型清蠟劑。乳液型清蠟劑是采用乳化技術，將清蠟效果高的有機溶劑作為內相，水溶液作為外相，加入少量表面活性劑配制成的水包油型乳狀液。該類清蠟劑既具有有機溶劑的清蠟效果，又克服了油基型清蠟劑對人體毒害性較大、水基型清蠟劑受溫度影響較大、溶蠟速率低等缺點，在油田清蠟劑的應用中越來越受到重視［6-9］。

1　乳液型清蠟劑的組成和原理

1.1乳液型清蠟劑的組成

乳液型清蠟劑的組成是將清蠟效果顯著的芳香烴或混合芳香烴等有機物作為內相（油相），在攪拌的條件下加入到以水、乳化劑或穩(wěn)定劑等作為外相的表面活性劑水溶液中，形成水包油型乳狀液［10，11］。乳液型清蠟劑制備時所需的內相通常有甲苯、石油醚、二乙二醇丁醚，環(huán)己烷等。常用的乳化劑有聚氧乙烯醚、斯盤、吐溫、烷基磺酸鹽等表面活性劑。此外，還加入一些鹽類、醇類等物質作為助劑，以提高乳液的穩(wěn)定性、溶蠟速率等。

1.2乳液型清蠟劑的原理

乳液型清蠟劑加入油井后，在井底溫度下破乳，釋放出對蠟具有良好溶解性能的有機溶劑和油溶性表面活性劑，油基和水基兩種清蠟劑對井壁周圍和生產管壁上沉積的石蠟共同作用，從而起到清蠟效果，同時也起到防蠟作用［12，13］。

2　研究現狀

早在1991年，徐清和崔正剛［14］便采用復配的表面活性劑和優(yōu)選的乳化劑，配制了一種能長時間保持穩(wěn)定、潤濕性、滲透性的高效乳液型清蠟劑，研究了溶劑含量、溶劑種類、乳液顆粒大小、SAA的選擇和破乳方法對清蠟效果的影響，并探討了清蠟機理。隨后乳液型清蠟劑的相關研究便活躍起來。

魏剛，劉興勤［15］制備的高效水基乳液清蠟劑，以復配的表面活性劑和高效溶劑配制的乳液清蠟劑，清蠟能力高，穩(wěn)定性好，成本低，使用安全，清洗后的廢液可以用升溫或加入電解質破乳的方法使有機溶劑釋放出來，并加以回收利用，大幅度降低了成本。

陳馥［16］等人研制的QFJ-1乳液型清防蠟劑，利用有機溶劑和表面活性劑的協(xié)同效應制備出 W/O型乳液清防蠟劑，提高了清防蠟效率（清蠟速度為150 g/（L·h），防蠟率為39.1%）。

陳勇［17］等研制的ZS-1型乳液清防蠟劑，清蠟效果良好，試驗了堿、乙二醇單丁醚等對乳狀液的影響，試驗結論得出：加入堿、乙二醇單丁醚等到乳狀液中，可使乳液體系穩(wěn)定性提高、溶蠟速率增加，而且互溶劑 AMPS101加入后對乳液體系的原油降凝、降粘有顯著的降低作用。

劉彝［18］等用柴油與正已烷按體積比3∶1混合，作為油相，1.53%的陰離子表面活性劑（ABS）和1.10%滲透劑復配，可配制出清蠟速率為0.054 g/min的微乳液清蠟劑，探討了醇、鹽對微乳液和清蠟速度的影響，試驗結果表明，當鹽的加量為 1.39%和正丁醇加量為 3.50%時，體系的清蠟速率可達到最佳值，并解釋了微乳液清蠟劑的清蠟原理。

方永奎［19］等通過優(yōu)選溶劑，確定最優(yōu)復配比例，得到了溶蠟協(xié)同效應很好的高效油基清蠟劑；并在此基礎上，又通過復配表面活性劑，進而制備了性能優(yōu)良的石油醚、汽油、對二甲苯和油酸-油酸鈉復配的乳液型清蠟劑。

謝輝［20］將油基防蠟劑 EVA-1、水基防蠟劑EPO-A和乙二醇單丁醚以1∶3∶0.1的比例進行混合復配，制備出了EW-1型乳液油基防蠟劑，具有很好的防蠟效果，防蠟率達到95.4%。

張洪利［21］等人以甲苯、MSO和環(huán)己烷為油相，水、BCS和NaOH為水相，當油相和水相的體積比為1∶1時，配制成的乳液清防蠟劑穩(wěn)定性高、清防蠟效果好。此種清防蠟劑在室溫下可穩(wěn)定存在48 h以上，溶蠟速率可達到11.32 mg·（mL·min）-1。

李克華［22］等人研制的新型乳液型清蠟劑HS-1，具有清蠟效果好、在地面條件下穩(wěn)定、在油井結蠟段溫度下能夠立即破乳的特點，成本較低、安全系數高，溶蠟速率可達到7.96 g·（L·min）-1。

孫海玲［23］等以甲苯、石油醚、環(huán)己烷的混合液為油相溶劑，以0.01% OP -10、0.01% 十二烷基苯磺酸鈉、1.5% NaOH 和0.30% CH3OH為水相溶劑，配制的新型乳液型清蠟劑清蠟效率高，穩(wěn)定性好，在20 ℃的溶蠟速率可達到6.472 mg·（mL·h）-1。

李雪源［24］等試制成功了乳液型清防蠟劑CP-1，當油相與水相按7∶3混合時，清蠟率可達到50.9%。其中油相為27%甲苯、13%乙二醇單丁醚、3%正辛醇和57%的煤油，水相為1%吐溫、1.5% NaOH和97.5%水。

康宇龍、杜海軍［25］針對延長東部油田的特點研制出一種乳液型清蠟劑，可以在 26 ℃低溫條件下溶蠟，溶蠟速率為0.074 g·（L·min）-1，溶蠟性能良好。現場實驗結果表明，措施井組在應用清蠟劑后，測得5口措施井上下沖程載荷曲線變平滑，載荷曲線面積減小，清蠟效果較好。

3　乳液型清蠟劑的優(yōu)點和不足［26］

乳液型清蠟劑結合了油基清蠟劑和水基清蠟劑的優(yōu)點，其中的有機溶劑具有與油基清蠟劑相近的清蠟效果，克服了油基型清蠟劑毒性大，對人體傷害較大的缺點。又由于這種清防蠟的外相是水，有著與水基清蠟劑相似的外表面性質，所以使用安全性高，毒性小、密度較大且不易著火，并避免了水基型清蠟劑受溫度影響較大的缺點。此外，介于油水界面的表面活性劑也有清蠟效果，但使用濃度相對于水基清蠟劑低，從而降低了成本。所以，從安全、無毒、高效、清防蠟結合的特點來看，乳液型清蠟具有良好的發(fā)展前景。

乳液型清蠟劑也有它的不足之處，對穩(wěn)定性要求高，需要保證在制備和儲存時必須有很好的穩(wěn)定性，并且在到達井底后必須在井底溫度下立即破乳，所以，在乳化劑的選擇方面和在井底溫度下立即破乳的嚴格要求，決定了制備和使用的時間條件要求較高，否則就起不到清防蠟作用。因此乳液型清蠟劑的穩(wěn)定性也成為未來的研究方向之一。

4　未來研究方向及發(fā)展趨勢

目前國內一些科研院所和油田對含蠟油田的蠟沉積及蠟清除開展了廣泛的研究，也研制出了各種具有一定效果的乳液型清蠟劑，但仍然存在效率較低、性能單一、選擇性強以及存儲穩(wěn)定性差等問題，通過對目前國內外乳液型清蠟劑的發(fā)展現狀的研究可以看出，未來乳液型清蠟劑的發(fā)展方向如下［27-30］：

（1）將乳液型清蠟劑與熱清防蠟技術有機的結合在一起使用，以提高油井的清防蠟效果；

（2）研究多功能、低成本、高效的水基乳液型清蠟劑，在減小表面活性劑用量的同時提高乳液的穩(wěn)定、潤濕、滲透、分散等性能。

（3）乳液型清蠟劑的制備向著高效、穩(wěn)定、安全無毒、易儲存的方向發(fā)展；

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Research Progress and Development Trend of Emulsion Paraffin Remover

MA Jin
（Shaanxi Institute of Technology，Shaanxi Xi'an 710300，China）

Abstract：Oilfield paraffin remover has a pivotal position in the process of oil exploration.At present，oilfield paraffin remover types are mainly oil-based paraffin remover and water-based remover two kinds，but all have disadvantages.Emulsion paraffin remover is a new kind of paraffin remover developed in recent years.It has the advantages of oil-based and water-based remover，and can overcome their disadvantages.From the characteristics of safety，non-toxic，high efficiency，emulsion paraffin remover has good prospects for development.In this paper，the mechanism and research progress of the emulsion paraffin remover were reviewed；the advantages and disadvantages of the emulsion paraffin remover were analyzed，and its development direction in the future was put forward.

Key words：Emulsion；Paraffin remover；Mechanism；Development direction

中圖分類號：TE 39

文獻標識碼：A

文章編號：1671-0460（2016）01-0089-03

收稿日期：2015-09-09

作者簡介：馬瑾（1984-），女，陜西西安人，助教，碩士，2010年畢業(yè)于西安工程大學應用化學專業(yè)，研究方向：精細化工。E-mail：majin_345@126.com。