油田化学-第十章-清防蜡课件.ppt

1、1第十章第十章油井的防蜡与清蜡油井的防蜡与清蜡一、前一、前 言言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。 1 1、什么是油田蜡？、什么是油田蜡？ 30306060则称为地蜡或微晶蜡则称为地蜡或微晶蜡, ,主要是环烷烃和芳香主要是环烷烃和芳香烃烃, , 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。 （1 1）石蜡）石蜡（2 2）微晶蜡）微晶蜡 16163636称为石蜡称为石蜡, ,主要是正构烷烃主要是正构烷烃, ,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。一、前一、前 言言与原油有关与原油有关 2 2、结蜡原因、结蜡原因含蜡量含蜡

2、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 原油凝点：在一定条件下原油失去流动性的最高原油凝点：在一定条件下原油失去流动性的最高温度。温度。 序号序号 油样来源油样来源 原 油 凝原 油 凝点点, , 原 油 含 蜡原 油 含 蜡量量,%,% 含量最高的蜡的含量最高的蜡的碳数碳数 委内瑞拉委内瑞拉 M M- -4 41414 4545 49.3549.35 2727 委内瑞拉委内瑞拉 N N- -9 91414 3333 40.3440.34 2828 委内瑞拉委内瑞拉 N N- -4 41414 3939 52.7752.77 2828 委内瑞拉委内

3、瑞拉 N N- -6 61414 3737 46.4646.46 2828 委内瑞拉委内瑞拉 G G- -8 81414 4848 25.3525.35 2929 委内瑞拉委内瑞拉 O O- -7 71414 3939 33.1433.14 2424 委内瑞拉委内瑞拉 N N- -1 11414 3636 23.6223.62 2828 吐哈原油吐哈原油66 17.017.0 8.598.59 1919，5151 塔里木原油塔里木原油66 4.34.3 3.413.41 1515，2727 北疆原油北疆原油66 - -1616 0.090.09 1515 鲁宁线原油鲁宁线原油66 2424 2

4、0.620.6 1717 大庆原油大庆原油1010 2424 22.1422.14 2525 大港原油大港原油1010 2929 16.2716.27 2525 印度，印度，DikomDikom1515 3030 11.711.7 2929 印度，印度，KathaluniKathaluni1515 3030 10.510.5 2929 印度，印度，Bombay Bombay HighHigh1515 2727 10.310.3 2828 原原油油凝凝点、点、含含蜡蜡量量与与碳碳数数分分布布一、前一、前 言言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

5、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一、前一、前 言言 造成产量下降速度造成产量下降速度快，热洗周期和检泵快，热洗周期和检泵周期短，抽油机负荷周期短，抽油机负荷上升甚至蜡卡管柱、上升甚至蜡卡管柱、蜡堵地面管线现象。蜡堵地面管线现象。3 3、结蜡危害、结蜡危害 不仅要投入大量的不仅要投入大量的人力、物力、财力进人力、物力、财力进行频繁的洗井、检泵行频繁的洗井、检泵作业，又影响原油产作业，又影响原油产量，制约原油生产。量，制约原油生产。结蜡现象及危害结蜡现象及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3 3、结

6、蜡过程、结蜡过程一、前一、前 言言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第1 1节节油井的防蜡油井的防蜡防蜡方法防蜡方法1、用防蜡剂的防蜡方法；、用防蜡剂的防蜡方法；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。一一、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参加组成晶稠环芳香烃型防蜡剂主要通过参加组成晶核，从而使晶核扭曲，不利于蜡晶的继续长核，从而使晶核扭曲，不利于蜡晶的继续长大而起防蜡作用大而起防蜡作用。1.1.稠环芳香烃型防蜡剂稠环芳香烃型防蜡剂什么叫稠环芳烃？什么叫稠环芳烃？ 稠环芳香烃是指由两个或两个以上苯环稠环

7、芳香烃是指由两个或两个以上苯环分别共用两个相邻的碳原子而成的芳香烃。分别共用两个相邻的碳原子而成的芳香烃。防蜡机理防蜡机理甲基萘甲基萘一一、用防蜡剂的防蜡法、用防蜡剂的防蜡法 水溶性表面活性剂是通过改变结蜡表面（如油管、抽油杆水溶性表面活性剂是通过改变结蜡表面（如油管、抽油杆和设备表面）的性质而起作用的使它变成极性表面并有一和设备表面）的性质而起作用的使它变成极性表面并有一层水膜，不利于蜡在其上沉积。层水膜，不利于蜡在其上沉积。2.2.表面活性剂类防蜡剂表面活性剂类防蜡剂 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改变蜡晶表面的性质而起作用油溶性表面活性剂是通过改变蜡晶表面的性质

8、而起作用的使它变成极性表面，不利于蜡晶的长大的使它变成极性表面，不利于蜡晶的长大 水溶性表面活性剂水溶性表面活性剂 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 一一、用防蜡剂的防蜡法、用防蜡剂的防蜡法 一一、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部分可与蜡共同非极性链节和（或）极性链节中的非极性部分可与蜡共同结晶；极性链节则使蜡晶的晶型产生扭曲，不利于蜡晶继续长结晶；极性链节则使蜡晶的晶型产生扭曲，不利于蜡晶继续长大形成网络结构。大形成网络结构。 3.3.聚合物型

9、防蜡剂聚合物型防蜡剂分子结构特点分子结构特点 分子中含有长的非极性链节和极性基团。分子中含有长的非极性链节和极性基团。防蜡机理防蜡机理聚合物型防蜡剂聚合物型防蜡剂 一、用防蜡剂的防蜡法一、用防蜡剂的防蜡法 C18C20EVAEVA一一、用防蜡剂的防蜡法、用防蜡剂的防蜡法 一一、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、沥青质配合下起加的防蜡剂都应看作是在胶质、沥青质配合下起作用作用。原油中的天然防蜡成分：原油中的天然防蜡成分：胶质、沥青质（稠环

10、芳烃）胶质、沥青质（稠环芳烃）二、改变油管表面性质的防蜡法、改变油管表面性质的防蜡法 特别适用于含水率超过特别适用于含水率超过5的结蜡井，而且油井产量的结蜡井，而且油井产量越高，效果越好。越高，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，表面是极性表面，光滑，保温性能，内表面为玻璃，表面是极性表面，光滑，保温性能，防止蜡在其上沉积。防止蜡在其上沉积。适应条件适应条件1.玻璃油管玻璃油管 二、改变油管表面性质的防蜡法、改变油管表面性质的防蜡法内壁涂有防蜡涂料。内壁涂有防蜡涂料。涂料主要为聚氨基甲酸酯，此外还可

11、用糠醇树涂料主要为聚氨基甲酸酯，此外还可用糠醇树脂、漆酚糠醛树脂、环氧咪唑树脂等。脂、漆酚糠醛树脂、环氧咪唑树脂等。表面光滑、保温，有不利于石蜡沉积的化学结表面光滑、保温，有不利于石蜡沉积的化学结构构2.涂料油管涂料油管防蜡机理防蜡机理第二节第二节油井的清蜡油井的清蜡清蜡法清蜡法机械法（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水包油型清蜡剂水包油型清蜡剂 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、

12、三氯甲烷等。二硫化碳、四氯化碳、三氯甲烷等。（1）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（2）主要要求）主要要求性能优异，对原油性能优异，对原油的后加工过程产生的后加工过程产生严重腐蚀并使催化严重腐蚀并使催化剂中毒，已禁用。剂中毒，已禁用。 1 1 、油基清蜡剂、油基清蜡剂（3）添加互溶剂）添加互溶剂2323 种溶剂的溶蜡速率种溶剂的溶蜡速率 溶剂名称溶剂名称 溶蜡速率溶蜡速率/ /（gmin-1） 备注备注 二硫化碳二硫化碳 0.1520 四氯化碳四氯化碳 0.0659 二氯甲烷二氯甲烷 0.0590 三氯甲

13、烷三氯甲烷 0.0571 石油醚石油醚（3060） 0.0235 溶蜡速率远大于溶蜡速率远大于SY/T6300- -1997 规定标准规定标准 石油醚石油醚（6090） 0.0193 溶剂油溶剂油 9090# # 0.0182 溶剂油溶剂油 6 6# # 0.0175 轻质油轻质油 0.0168 溶剂油溶剂油 120120# # 0.0162 石油醚石油醚（90120） 0.0161 溶剂油溶剂油 200# # 0.0160 溶蜡速率达到溶蜡速率达到SY/T6300- -1997 规定标准规定标准 苯苯 0.0057 煤油煤油 0.0072 二甲苯二甲苯 0.0071 柴油柴油 0.0064

14、甲苯甲苯 0.0060 重苯重苯 1 1# # 0.0051 重苯重苯 2 2# # 0.0045 溶蜡效果差溶蜡效果差 二溴乙烷二溴乙烷 溶蜡时间大于溶蜡时间大于 3h3h 二氯乙烷二氯乙烷 溶蜡时间大于溶蜡时间大于 3h3h 重溶剂油重溶剂油 1 1# # 溶蜡时间大于溶蜡时间大于 12h12h 重溶剂油重溶剂油 2 2# # 溶蜡时间大于溶蜡时间大于 12h12h 溶蜡效果极差溶蜡效果极差 2323 种油基溶剂的密度种油基溶剂的密度 溶剂名称溶剂名称 密度密度/ /（g gcmcm- -3 3） 备注备注 石油醚石油醚（3060） 0.6451 石油醚石油醚（6090） 0.6700 石

15、油醚石油醚（90120） 0.6752 轻质油轻质油 0.6871 溶剂油溶剂油 6# # 0.6903 溶剂油溶剂油 90# # 0.7114 溶剂油溶剂油 120# # 0.7286 溶剂油溶剂油 200# # 0.7620 低密度溶剂低密度溶剂 煤油煤油 0.8001 柴油柴油 0.8603 苯苯 0.8660 甲苯甲苯 0.8790 二甲苯二甲苯 0.8800 中等密度溶剂中等密度溶剂 重苯重苯 1 1# # 1.1336 重苯重苯 2 2# # 1.1654 二氯甲烷二氯甲烷 1.2241 二氯乙烷二氯乙烷 1.2451 二硫化碳二硫化碳 1.2512 重溶剂油重溶剂油 1 1# #

16、 1.3706 重溶剂油重溶剂油 2 2# # 1.3944 三氯甲烷三氯甲烷 1.4335 四氯化碳四氯化碳 1.5920 二溴乙烷二溴乙烷 2.1797 高密度溶剂高密度溶剂 2 2、水基清蜡剂、水基清蜡剂水基清蜡剂是以水作分散介质，其中溶有表水基清蜡剂是以水作分散介质，其中溶有表面活性剂、互溶剂和（或）碱性物质的清蜡剂。面活性剂、互溶剂和（或）碱性物质的清蜡剂。各种组分起不同清蜡机理。各种组分起不同清蜡机理。（1 1）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

17、化的型表面活性剂和硫酸酯盐化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化学剂可用的化学剂 润湿反转，使结蜡表面反转为亲水表面，有利于蜡润湿反转，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。（2 2）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化学剂可用的化学剂增加油（包括蜡）与水的相互溶解度。增加油（包括蜡）与水的相互溶解度。（3 3）碱剂）碱剂清蜡机理清蜡机理可用的化学剂可用的化学

18、剂与蜡中沥青质等极性物质反应，产物易分散于水，与蜡中沥青质等极性物质反应，产物易分散于水，因而可用水基清蜡剂将它从表面清除。因而可用水基清蜡剂将它从表面清除。氢氧化钠、氢氧化钾等。氢氧化钠、氢氧化钾等。 水包油型清蜡剂是油基清蜡剂与水基清蜡剂水包油型清蜡剂是油基清蜡剂与水基清蜡剂（表面活性剂和互溶剂）相结合的清蜡剂。（表面活性剂和互溶剂）相结合的清蜡剂。3 3、水包油型清蜡剂、水包油型清蜡剂 当将这种清蜡剂由环空送到井中结蜡段当将这种清蜡剂由环空送到井中结蜡段以下时，由于条件（如温度、水矿化度等）以下时，由于条件（如温度、水矿化度等）变化引起清蜡剂的破乳分出油相和水相而起变化引起清蜡剂的破乳分

19、出油相和水相而起各自的清蜡作用。各自的清蜡作用。 油基清蜡剂：煤油、甲苯、二甲苯、环戊烷、油基清蜡剂：煤油、甲苯、二甲苯、环戊烷、环己烷、萘烷、松油、樟脑油等；环己烷、萘烷、松油、樟脑油等；水相用的表面活性剂：烷基硫酸酯盐、烷基磺水相用的表面活性剂：烷基硫酸酯盐、烷基磺酸盐、聚氧乙烯烷基醇醚、聚氧乙烯烷基苯酚酸盐、聚氧乙烯烷基醇醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚、聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯盐、聚氧乙烯烷醚、聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯盐、聚氧乙烯烷基醇醚磺酸盐等；基醇醚磺酸盐等；水相用的互溶剂：甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、水相用的互溶剂：甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、二乙二醇、乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚等。二乙二醇、乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚等。