油井清蠟技術(shù)

1、1引言油田開發(fā)之前，原油埋在地層中，這時(shí)原油中的石蠟處于高溫高壓條件之下，一般都是以單相液態(tài)存在的，蠟完全溶解在原油中。在油井開采過程中，原油從油層流入井底，再?gòu)木籽鼐才e升到井口時(shí)，壓力和溫度隨之逐漸下降，當(dāng)壓力降低到一定程度時(shí)，有助于溶解石蠟和膠質(zhì)的輕質(zhì)組分逐漸損失，結(jié)果破壞了石油溶解在原油中的平衡條件，此時(shí)超過了石蠟在原油中的溶解飽和度，導(dǎo)致石蠟結(jié)晶析出聚集凝結(jié)并粘附于油井設(shè)施的金屬表面，這就是常說的油井結(jié)蠟。油井結(jié)蠟是采油過程中經(jīng)常遇到的問題。特別是在開采高含蠟原油時(shí)，由于石蠟析出并不斷沉積于油管管壁、抽油桿、抽油泵以及其他井底設(shè)備、地面集輸管線、閥門、分離器、儲(chǔ)罐等的金屬表面，減小

2、了油流通面積，增加了原油的流動(dòng)阻力，致使油井減產(chǎn)。結(jié)蠟嚴(yán)重時(shí)，可以把油井管線完全堵塞，導(dǎo)致停產(chǎn)，如圖1-1，1-2所示。因此油井清、防蠟是油井管理中極為重要的措施之一。圖1-1 現(xiàn)場(chǎng)清蠟作業(yè)圖1-2 生產(chǎn)管線中沉積的石蠟油田常用的油井清、防蠟技術(shù)主要有機(jī)械清蠟技術(shù)、熱力清防蠟技術(shù)、表面能防蠟技術(shù)（內(nèi)襯和涂料油管）、化學(xué)藥劑清防蠟技術(shù)、磁防蠟技術(shù)和微生物清防蠟技術(shù)6大類。用化學(xué)藥劑進(jìn)行清防蠟，通常是將藥劑從環(huán)形空間加入，不影響油井正常生產(chǎn)和其他作業(yè)，除了可以收到清防蠟效果外，使用某些藥劑還可以收到降凝、降粘和解堵的效果。2蠟的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征組成2.1蠟的定義與結(jié)構(gòu)石油是一種成分復(fù)雜的混合物，它包括

3、的主要元素有：碳（83%87%）、氫（10%14%）、氮（0.1%2.0%）、氧（0.05%1.5%）、硫（0.05%1.0%）以及微量的釩、鎳、鐵、銅等金屬元素。主要是以碳?xì)浠衔铮ㄍǔ７Q為烴）的形態(tài)存在，占石油成分的75%以上。嚴(yán)格地說，原油中的蠟是指那些碳數(shù)比較高的正構(gòu)烷烴，通常把c16h34c63h12的烷烴稱為蠟。其中c18-35為正構(gòu)烷烴，通稱為軟蠟；c35-64為異構(gòu)烷烴，通常稱為硬蠟。純蠟是白色的，略帶透明的結(jié)晶體，熔點(diǎn)在4960間。實(shí)際上，采油過程中結(jié)出的蠟并不是純凈的石蠟，它是原油中那些與高碳正構(gòu)烷烴混在一起的，既含有其他高碳烴類，又含有瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、無(wú)機(jī)垢、泥砂、鐵銹和油

4、水乳化物等的半固態(tài)和固態(tài)物質(zhì)，使其顏色呈現(xiàn)黑色或者棕色，即俗稱的蠟。通常所說的蠟（石蠟）是指碳原子數(shù)不小于15的正構(gòu)烷烴。在油層條件下，蠟溶解在原油中，當(dāng)原油從油層經(jīng)井底上升至地面過程中，由于溫度和壓力的降低以及輕質(zhì)組分的不斷溢出，蠟在原油中的溶解度降低，使蠟從原油中開始結(jié)晶、析出、聚集，并附著在油管壁和抽油桿上，直接影響油井生產(chǎn)，因此，油井的防蠟和清蠟是保證含蠟原油正常生產(chǎn)的一項(xiàng)十分重要的技術(shù)措施。各油田不同的原油、不同的生產(chǎn)條件所結(jié)出的蠟，其組成和性質(zhì)都有較大的差異。蠟的典型化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖2-1（a）所示，但是，廣義地講，高碳鏈的異構(gòu)烷烴和帶有長(zhǎng)鏈烷基的環(huán)烷烴或芳香烴也屬于蠟的范疇，其結(jié)構(gòu)

5、如圖2-1（b）,(c),(d)所示。由此可見，生產(chǎn)過程中結(jié)出的蠟可以分為兩大類，即石蠟和微晶蠟（或稱地蠟）。正構(gòu)烷烴蠟稱為石蠟，它能夠形成大晶塊，為針狀結(jié)晶，是造成蠟沉積而導(dǎo)致油井生產(chǎn)通道阻塞的主要原因。支鏈烷烴、長(zhǎng)的直鏈環(huán)烷烴和芳香烴主要形成微晶蠟，其相對(duì)分子質(zhì)量較大，主要存在于罐底和油泥中，當(dāng)然也會(huì)明顯影響大晶塊蠟結(jié)晶的形成和增長(zhǎng)。一般來(lái)說蠟的碳數(shù)高于20都會(huì)成為油井生產(chǎn)的威脅。圖2-1 石蠟的典型化學(xué)結(jié)構(gòu)式2.2蠟的特征石蠟和微晶蠟的特征主要是碳數(shù)范圍、異構(gòu)烷烴數(shù)量、環(huán)烷烴數(shù)量不同，具體區(qū)別見表2-1。由表2-1中可以看到，石蠟是以正構(gòu)烷烴為主，而微晶蠟是以環(huán)烷烴為主。表2-1 石蠟及

6、微晶蠟的組成項(xiàng) 目 石 蠟 微 晶 蠟正構(gòu)烷烴/% 8090 015異構(gòu)烷烴/% 215 1530環(huán)烷烴/% 28 6575熔點(diǎn)/ 5035 6090平均相對(duì)分子質(zhì)量 350430 500800典型碳數(shù) 1636 3060結(jié)晶度/% 8090 5065典型的微晶蠟如圖2-2所示：2-2微晶蠟結(jié)構(gòu)示意圖蠟的晶型常常受蠟的結(jié)晶介質(zhì)的影響而改變，在多數(shù)情況下，蠟形成斜方晶格，但改變條件也可能形成六方晶格，如果冷卻速度比較慢，并且存在一些雜質(zhì)（如膠質(zhì)、瀝青、或其他添加劑），也會(huì)形成過渡型結(jié)晶結(jié)構(gòu)。斜方晶結(jié)構(gòu)為星狀（針狀）或板狀層（片狀），這種結(jié)構(gòu)最容易形成大塊蠟晶團(tuán)，石蠟的主要晶型如圖2-3所示：圖2

7、-3 石蠟的主要晶型國(guó)內(nèi)部分油田原油中所含的蠟，其正構(gòu)烴碳數(shù)占總合蠟量的比例各有不同，從總體上看都呈正態(tài)分布，碳數(shù)高峰值大約在25左右，清防蠟比較容易。3油井結(jié)蠟現(xiàn)象和影響結(jié)蠟的因素3.1油井結(jié)蠟現(xiàn)象不同油田，原油性質(zhì)有較大的差異，油井結(jié)蠟規(guī)律也不同，為了制定油井清防蠟措施，必須研究本油田油井結(jié)蠟現(xiàn)象。國(guó)內(nèi)各油田的油井均有結(jié)蠟現(xiàn)象，油井結(jié)蠟一般具有下列現(xiàn)象：（1） 原油含蠟量愈高，油井結(jié)蠟愈嚴(yán)重。原油低含水階段油井結(jié)蠟嚴(yán)重，1天清洗23次，到中高含水階段結(jié)蠟有所減輕，23天清蠟一次甚至十幾天清蠟一次。（2） 在相同溫度條件下，稀油比稠油結(jié)蠟嚴(yán)重。（3） 開采初期較后期結(jié)蠟嚴(yán)重。（4） 高產(chǎn)井及

8、井口出油溫度高的井結(jié)蠟不嚴(yán)重或不結(jié)蠟、反之結(jié)蠟嚴(yán)重。（5） 油井工作制度改變，結(jié)蠟點(diǎn)深度也改變，縮小油嘴，結(jié)蠟點(diǎn)上移、反之下移。（6） 表面粗糙的油管比表面光滑的油管容易結(jié)蠟，油管清蠟不徹底的容易結(jié)蠟。（7） 出砂井易結(jié)蠟。（8） 自噴井結(jié)蠟嚴(yán)重的地方既不在井口也不在井底，而是在井的一定深度上。圖3-1為某井的結(jié)蠟剖面。圖3-1 某油井結(jié)蠟剖面圖3.2影響結(jié)蠟因素的分析通過對(duì)油井結(jié)蠟現(xiàn)象的觀察及結(jié)蠟過程的研究，影響結(jié)蠟的主要因素是原油的組成（蠟、膠質(zhì)和瀝青的含量）、油井的開采條件（溫度、壓力、氣油比和產(chǎn)量）、原油中的雜質(zhì)（泥、砂和水等）、管壁的光滑程度及表面性質(zhì)。其中原油組成是油井原油結(jié)蠟的內(nèi)

9、在因素，而溫度和壓力等則是外部條件。3.2.1原油的性質(zhì)和含蠟量原油中所含輕質(zhì)餾分越多，則蠟的結(jié)晶溫度就越低，即蠟不易析出，保持溶解狀態(tài)的蠟量就越多。圖3-2是三種不同的油中，溫度與石蠟溶解量的關(guān)系。圖3-2 溫度對(duì)石蠟溶解度的影響1：在相對(duì)密度=0.7351的汽油中2：在相對(duì)密度=0.8299的原油中 3：在相對(duì)密度=0.8861的脫氣原油中由圖可以看出，輕質(zhì)油對(duì)蠟的溶解能力大于重質(zhì)油的溶解能力。蠟在油中的溶解量隨溫度的降低而減小。該圖也說明原油中含蠟量高時(shí)，蠟的結(jié)晶溫度就高。在同一含量下，重油的蠟結(jié)晶溫度高于輕油的結(jié)晶溫度。原油中所含輕質(zhì)餾分越多，蠟的結(jié)晶溫度就越低，即蠟越不容易析出，保持

10、溶解狀態(tài)的蠟量就越多。蠟在油中的溶解量隨溫度的降低而減小。原油中含蠟量高時(shí)，蠟的結(jié)晶溫度就高。在同一含蠟量下，重油的蠟結(jié)晶溫度高于輕油的結(jié)晶溫度。3.2.2原油中的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)原油中不同程度地含有膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。它們影響蠟的初始結(jié)晶溫度和蠟的析出過程以及結(jié)在管壁上的蠟的性質(zhì)。由于膠質(zhì)為表面活性物質(zhì)，可以吸附在蠟晶上來(lái)阻止結(jié)晶的發(fā)展。瀝青質(zhì)是膠質(zhì)的進(jìn)一步聚合物，它不溶于油，而是以極小的顆粒分散在油中，可成為石蠟結(jié)晶的中心。由于膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的存在，使蠟結(jié)晶分散的均勻而致密，且與膠質(zhì)結(jié)合緊密。但在膠質(zhì)和瀝青質(zhì)存在的情況下，在管壁上沉積蠟的程度將明顯增大，且不易被油流沖走。故原油中所含的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)既可

11、減輕結(jié)蠟程度，又在結(jié)蠟后使粘結(jié)強(qiáng)度增大而不易被油流沖走。3.2.3壓力和溶解氣在壓力高于飽和壓力的條件下，壓力降低時(shí)，原油不會(huì)脫氣，蠟的初始結(jié)晶溫度隨壓力的降低而降低。在壓力低于飽和壓力的條件下，由于壓力降低時(shí)，油中的氣體不斷析出，氣體的析出使原油降低了對(duì)蠟的溶解能力，因而使初始結(jié)晶溫度升高。壓力越低，結(jié)晶溫度越高。由于初期分出的是輕組分氣體（甲烷、乙烷等），后期分出的是重組分（丁烷等），前者對(duì)蠟的溶解能力的影響小于后者，因而隨著壓力的降低，初始結(jié)晶溫度明顯增高。在采油過程中，原油從油層流到地面的過程中，壓力不斷降低。在井筒中，由于熱交換，油流溫度也隨著不斷降低。當(dāng)壓力降低到飽和壓力以后，便有

12、氣體分離出。氣體邊分離邊膨脹，產(chǎn)生吸熱過程，也促使油流溫度進(jìn)一步降低。所以采油過程中，氣體的析出不但降低了原油對(duì)蠟的溶解能力，而且也降低了油流溫度，從而有利于蠟晶析出和結(jié)蠟。3.2.4原油中的水和機(jī)械雜質(zhì)的影響原油中的水和機(jī)械雜質(zhì)對(duì)蠟的初始結(jié)晶溫度影響不大，但油中的細(xì)小沙礫及機(jī)械雜質(zhì)將成為石蠟析出的結(jié)晶核心，促使石蠟結(jié)晶的析出，加速了結(jié)晶過程。油中含水量增加后對(duì)結(jié)蠟過程產(chǎn)生兩方面的影響：一是水的熱容量（比熱容）大于油的熱容量，故含水后可減小油流溫度的降低；二是含水量增加后容易在管壁上形成連續(xù)水膜，不利于蠟沉積在管壁上。所以出現(xiàn)了油井隨著含水量的增加，結(jié)蠟過程中管壁沉積蠟的程度有所減輕的現(xiàn)象。3

13、.2.5液流速度與管壁表面粗糙度及表面性質(zhì)的影響油井生產(chǎn)實(shí)踐表明，由于油流流速高，對(duì)管壁的沖刷作用強(qiáng)，蠟不易沉積在管壁上。油管的材料不同，結(jié)蠟量也不同，管壁越光滑，越不易結(jié)蠟。另外，管壁表面的潤(rùn)濕性對(duì)結(jié)蠟有明顯的影響，表面親水性越強(qiáng)越不易結(jié)蠟?？傊?，原油組成是影響結(jié)蠟的內(nèi)在因素，而溫度和壓力是外部條件。由于原油組成復(fù)雜，因此對(duì)油井結(jié)蠟過程和機(jī)理的認(rèn)識(shí)，目前還處于繼續(xù)深入探討的階段、。隨著新的防蠟技術(shù)措施的研究，對(duì)結(jié)蠟過程和機(jī)理的認(rèn)識(shí)將會(huì)不斷提高。4油井清防蠟技術(shù)油田常用的油井清、防蠟技術(shù)主要有機(jī)械清蠟技術(shù)、熱力清防蠟技術(shù)、表面能防蠟技術(shù)（內(nèi)襯和涂料油管）、化學(xué)藥劑清防蠟技術(shù)、磁防蠟技術(shù)和微生物

14、清防蠟技術(shù)6大類。4.1油井防蠟技術(shù)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和對(duì)結(jié)蠟機(jī)理的認(rèn)識(shí)，為了防止油井結(jié)蠟，應(yīng)從兩個(gè)方面入手：（1） 創(chuàng)造不利于結(jié)蠟在油管管壁上沉積的條件。由于管壁越粗糙，表面越親油和油流速度越小，就越容易結(jié)蠟。因此，提高管壁的光滑度和改善表面的潤(rùn)濕性是防止結(jié)蠟的一條重要途徑。（2） 抑制石蠟結(jié)晶的聚集。在油井生產(chǎn)的多數(shù)情況下，石蠟結(jié)晶析出幾乎是不可避免的，但從石蠟結(jié)晶開始析出到蠟沉積在管壁上，還有一個(gè)使結(jié)晶長(zhǎng)大和聚集的過程。因此，在含蠟原油中加入防止和減少石蠟聚集的化學(xué)藥劑抑制劑，或者利用物理方法抑制臘晶的析出與長(zhǎng)大，也是防止結(jié)蠟的一條重要途徑。常用油井防蠟方法有下述幾種：4.1.1油管內(nèi)襯防

15、蠟和涂層防蠟這類方法的防蠟作用主要是創(chuàng)造不利于石蠟沉積的條件，如提高表面的光滑度，改善表面的潤(rùn)濕性，使其親水憎油，或提高井筒流體的流速等，主要方法有：1、 油管內(nèi)襯就是在油管內(nèi)襯一層由sio2(74.2%),na2o(14%),cao(5.3%),al2o3(4.5%)和b2o3(1%)等組成的玻璃襯里。這種襯里具有親水憎油和表面光滑的防蠟作用，特別是油井含水后油管內(nèi)壁先被水潤(rùn)濕，油中析出的蠟就不容易附著在管壁上，同時(shí)內(nèi)壁表面光滑，使析出的蠟不易粘附，較容易被油流沖走，減緩了油管壁的結(jié)蠟速度。但這種襯里油管不耐沖擊，運(yùn)輸和起下油管時(shí)要求條件苛刻，因此一般只在自噴井和氣舉井上使用。礦廠使用時(shí)要加

16、強(qiáng)性能檢驗(yàn)，一般要進(jìn)行如下四方面的性能檢驗(yàn)。（1）溶蝕量檢驗(yàn)：浸泡48小時(shí)，40恒溫下，要求酸失量小于0.95g/cm2,堿失量小于0.002g/cm2.（2）耐冷熱急變性能檢驗(yàn)：要求在零下40立即升溫到120或由120驟冷到零下40，油管內(nèi)襯不炸裂。（3）機(jī)械強(qiáng)度檢驗(yàn)：拉伸2800n，扭力1176nm，耐壓20mpa,油管內(nèi)襯不炸裂。（4）抗沖擊實(shí)驗(yàn)：油管從距柏油地面1.4m處自由下落，油管內(nèi)襯不炸裂。通過以上檢驗(yàn)均合格后，方能下井使用。2、 涂料油管就是在油管內(nèi)壁涂敷一層固化后表面光滑且親水性強(qiáng)的物質(zhì)，其防蠟原理與玻璃襯里油管相似。最早使用的是普通油漆，但由于其在管壁上粘合強(qiáng)度低，效果差而

17、逐漸被淘汰。目前應(yīng)用最多的是聚氨基甲酸酯。涂料油管有一定的防蠟效果，特別是新油管涂層質(zhì)量高，防蠟效果較好，便于清洗，但使用一段時(shí)間后，由于表面蠟清除不干凈，以及石油中活性物質(zhì)可使管壁表面性質(zhì)發(fā)生變化而失去防蠟效果。近年來(lái)，華北油田一機(jī)廠從美國(guó)艾克公司（ico）引進(jìn)鋼管內(nèi)襯涂層生產(chǎn)線，已開發(fā)出系列涂料，包括液體和粉末涂料，特別是pc-300，pc-400和dpc液體涂料，都獲得較好的防蠟效果。吐哈油田原油中由于含高碳蠟，清防蠟措施都比較困難，pc-400曾在吐哈油田都6-5井做過防蠟對(duì)比實(shí)驗(yàn)，在346786m下pc-400油管，停止清蠟6天，起出油管，錄取結(jié)蠟剖面如圖4-1所示。圖4-1中（a）

18、為未下pc-400涂料油管結(jié)蠟剖面，（b）為在346756m深度下的pc-400涂料油管后結(jié)蠟剖面。由此可見，下pc-400涂料油管的部位基本沒結(jié)蠟，效果比較理想，但是涂料油管不耐磨，不宜在有桿泵抽油井和螺桿泵抽油井中使用，主要用于自噴井和氣舉井防蠟。圖4-1 pc-400涂層油管在吐哈油田都6-5井防蠟試驗(yàn)結(jié)蠟剖面圖4.1.2強(qiáng)磁防蠟技術(shù)永磁技術(shù)應(yīng)用于石油工業(yè)防蠟始于1966年，前蘇聯(lián)a季霍諾夫和b米亞格科夫發(fā)現(xiàn)磁化處理不僅降低鹽類結(jié)垢物的生成，而且也減少了瀝青及石蠟沉積物的生成?？ǜ式?jīng)過認(rèn)真研究后確認(rèn)，電磁場(chǎng)作用于含蠟煤油后，石蠟的析蠟點(diǎn)大幅度下降。由于當(dāng)時(shí)制造磁性材料的水平限制，應(yīng)用推廣

19、比較困難，直到1983年第三代稀土永磁材料鐵硼的出現(xiàn)，磁技術(shù)在石油工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用才有較快的發(fā)展。20世紀(jì)90年代初，中科院金屬所、化學(xué)所、物理所以及大慶油田聯(lián)合攻關(guān)，在理論上取得了一些初步的認(rèn)識(shí)。正構(gòu)烷烴經(jīng)磁場(chǎng)處理后，粘度可降低50%左右，凝固點(diǎn)下降27，析蠟點(diǎn)下降13。試驗(yàn)證明，c18h38經(jīng)磁處理后所結(jié)的蠟孔隙較多，比較松散，油流沖刷易于清除；在常溫常壓條件下，磁效應(yīng)保持時(shí)間約為48小時(shí)。磁防蠟技術(shù)機(jī)理的初步認(rèn)識(shí)主要有：1、 磁致膠體效應(yīng)原油經(jīng)過磁化處理后，使本來(lái)沒有磁矩的反磁性物質(zhì)石蠟在磁場(chǎng)作用下，其分子形成電子環(huán)流（即電子的軌道運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變），在環(huán)流中產(chǎn)生了感應(yīng)磁場(chǎng)，即誘導(dǎo)磁矩

20、，干擾和破壞了石蠟分子中瞬間極性的取向，使蠟分子在磁場(chǎng)作用下定向排列，做有序流動(dòng)，克服了石蠟分子之間的作用力，使其不能按結(jié)晶的要求形成石蠟晶體。對(duì)于已形成蠟晶的微粒通過磁場(chǎng)后，削弱了石蠟分子結(jié)晶時(shí)的粘附力，抑制石蠟晶核的生成，阻止了石蠟晶體的生長(zhǎng)與聚集，而且析出的蠟粒子細(xì)小而松散（粒子的尺寸小到膠體范圍）。另外，在有相變趨勢(shì)的原油中，磁場(chǎng)的作用促進(jìn)了相變的發(fā)生，磁場(chǎng)通過對(duì)帶電粒子的作用，使納米至微米這個(gè)尺度內(nèi)的顆粒，表面形成雙電層，使粒子成亞穩(wěn)狀態(tài)，以較穩(wěn)定的形式存在，不易聚集，并且有記憶效應(yīng)。前述一般不超過48小時(shí)是指在常溫常壓條件下，而在井筒條件下，記憶效應(yīng)有可能短得多。根據(jù)實(shí)際資料統(tǒng)計(jì)，

21、目前生產(chǎn)的磁防蠟器的有效距離只有3001000m.2、 氫鍵異變對(duì)于那些能夠在分子間或分子內(nèi)產(chǎn)生氫鍵的分子而言，氫鍵很大程度上抑制著其互相作用的大小和性質(zhì)。凡是具有極性原子的物質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)的作用都比較敏感。當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度比較弱時(shí)，不足以打斷氫鍵，但它可以使其價(jià)電子發(fā)生新的取向，形成締合分子間新的排列組合，這樣就產(chǎn)生了改變氫鍵形態(tài)的可能性，使其發(fā)生彎曲和扭變，改變其鍵角或鍵的強(qiáng)度，因?yàn)榇艌?chǎng)作用很弱，所以發(fā)生擾動(dòng)的程度與磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)的方向、磁場(chǎng)梯度、磁處理時(shí)的流速（即作用時(shí)間）等均有密切關(guān)系。對(duì)不同碳數(shù)的石蠟而言，碳數(shù)越高要求的磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)方向、磁場(chǎng)梯度越強(qiáng)和磁處理時(shí)間越長(zhǎng)。3、“內(nèi)晶核”原理依靠磁場(chǎng)

22、作用改變晶核的形成過程，使晶體凝聚成大而松散的顆粒，易于被液流帶走減少蠟的沉積。我國(guó)具有豐富的稀土資源，20實(shí)際80年代中期先后研究成功了系列的強(qiáng)磁防蠟器，通過現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用試驗(yàn)取得較好的效果。近年來(lái)在全國(guó)油田中推廣應(yīng)用的結(jié)果，以大慶油田的效果為最好，截至1992年底，統(tǒng)計(jì)大慶油田已累計(jì)在7000多口抽油機(jī)井上安裝不同參數(shù)的磁防蠟器，平均有效率達(dá)到90%以上，平均單井熱洗周期由原來(lái)的30天延長(zhǎng)到150天，7年增產(chǎn)原油近40*104。其他油田也都有不同程度的效果，惟有吐哈油田幾乎沒有效果。據(jù)分析研究認(rèn)為，這是因?yàn)榇欧老灱夹g(shù)與原油的特性有密切的關(guān)系。大慶油田c30h62以下的石蠟占68.6%，c40h8

23、2以上的石蠟只有2%，而吐哈原油c30h62以下的石蠟只有37.4%，c40h82以上的石蠟占59%，因此吐哈油田的石蠟屬于高碳蠟，磁化處理時(shí)需要的磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)梯度更高，磁場(chǎng)分布位型要改善，磁處理時(shí)間也需要調(diào)整。另外從膠體化學(xué)的觀點(diǎn)分析大慶原油中的石蠟質(zhì)點(diǎn)帶有負(fù)電荷，帶電質(zhì)點(diǎn)在強(qiáng)磁場(chǎng)中切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生了感應(yīng)磁場(chǎng)，石蠟質(zhì)點(diǎn)在感應(yīng)磁場(chǎng)的作用下，其分子間的力受到干擾，不再按原來(lái)的規(guī)律排列，由此抑制了蠟晶的生長(zhǎng)，使其不易搭成骨架，破壞了臘晶間的聚集，因而大慶油田磁防蠟效果最好。4.2油井清蠟技術(shù)含蠟原油在開采過程中雖有不少防蠟方法，但油井結(jié)蠟仍不可避免，油井結(jié)蠟后應(yīng)及時(shí)清除，清蠟方法主要有：機(jī)

24、械清蠟、熱力清蠟和熱化學(xué)清蠟等。4.2.1機(jī)械清蠟技術(shù)機(jī)械清蠟就是用專門的刮蠟工具（清蠟工具），把附著于油管內(nèi)壁和抽油桿上的蠟刮掉，靠油流將刮下的蠟帶走。這是一種既簡(jiǎn)單又直觀的清蠟方法，在自噴井和抽油井中廣泛應(yīng)用。1、 自噴井機(jī)械清蠟自噴井機(jī)械清蠟方法是最早使用的一種清蠟方法。它是以機(jī)械刮削方式清除油管內(nèi)沉積的蠟。合理的清蠟制度必須根據(jù)每口油井的具體情況來(lái)制定，而且要根據(jù)油井變化及時(shí)調(diào)整。首先要掌握結(jié)蠟規(guī)律，按清蠟周期清蠟，避免延期清蠟作業(yè)，使油井結(jié)蠟?zāi)芗皶r(shí)刮除，保證油井壓力和產(chǎn)量不受影響。清蠟深度一般要超過結(jié)蠟最深點(diǎn)或析蠟點(diǎn)以下50m. 圖4-2所示為自噴井通常采用的刮蠟片清蠟示意圖。由圖可

25、見，自噴井機(jī)械清蠟的設(shè)備主要由清蠟絞車、鋼絲、扒桿、滑輪、防噴盒、防噴管、鋼絲封井器、刮蠟片和鉛錘等。在油管內(nèi)，刮蠟片依靠鉛錘的重力作用向下運(yùn)動(dòng)到結(jié)蠟點(diǎn)以下，上提時(shí)，靠絞車?yán)瓌?dòng)鋼絲經(jīng)過滑輪提拉刮蠟片上行刮蠟，并依靠液流將刮下的蠟帶到地面，如此反復(fù)定期進(jìn)行刮蠟，達(dá)到清除油管積蠟的目的。自噴井機(jī)械清蠟所用的鉛錘質(zhì)量，礦場(chǎng)常用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算確定：w=（68）pt式中 w鉛錘質(zhì)量，kg;pt油管壓力，mpa.如果鉛錘質(zhì)量計(jì)算結(jié)果小于9kg,則亦應(yīng)選用9kg的鉛錘。由于油井延期清蠟時(shí)間過長(zhǎng)，油管結(jié)蠟過厚，會(huì)使刮蠟片遇到阻力下不去，而且結(jié)蠟過多不但作業(yè)困難，也容易發(fā)生頂鉆，造成刮蠟片掉井事故，這類情況應(yīng)

26、注意避免。當(dāng)油井結(jié)蠟相當(dāng)嚴(yán)重，下刮蠟片已經(jīng)有困難時(shí)，則應(yīng)改用專用的清蠟鉆頭清蠟的方法來(lái)清除油井積蠟，使油管內(nèi)通徑達(dá)到刮蠟片能順利地起下時(shí)，再改回用刮蠟片清蠟。鉆頭清蠟的設(shè)備與刮蠟片清蠟設(shè)備類似，其不同之處是將絞車換為通井機(jī)，鋼絲換為鋼絲繩，扒桿換為清蠟井架，防噴管改為10m以上的防噴管，鋼絲封井器換為清蠟閘門，鉛錘換為直徑3244mm的加重鉆桿，下接清蠟鉆頭。通常油井尚未堵死時(shí)可用麻花鉆頭，它既能刮蠟又能將部分蠟帶出地面。但是，結(jié)蠟非常嚴(yán)重時(shí)麻花鉆頭也下不去，這時(shí)就要使用矛刺鉆頭，將蠟打碎，然后用麻花鉆頭將蠟刮下并帶出地面。2、 有桿泵抽油井機(jī)械清蠟有桿泵機(jī)械清蠟是利用安裝在抽油桿上的活動(dòng)刮蠟

27、器來(lái)自動(dòng)清除油管和抽油桿上的蠟。目前油田常用的是尼龍刮蠟器。尼龍刮蠟器表面親水不易結(jié)蠟，且摩擦系數(shù)小、強(qiáng)度高、耐磨、耐腐蝕，一般是注塑成型，不需要機(jī)械加工，制造方便，其高度多為65mm。值得注意的是，螺旋要有一定的夾角以保證油流沖擊螺旋面時(shí)可產(chǎn)生足夠的旋轉(zhuǎn)力，使尼龍刮蠟器在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)同時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。尼龍刮蠟器呈圓柱體狀，外圍有若干螺旋斜槽，斜槽的上下端必須重疊，以保證油管內(nèi)30度都能刮上蠟，斜槽作為油流通道，其流通面積應(yīng)大于12.17cm2,為44mm抽油泵游動(dòng)閥座孔面積的3.2倍以上。尼龍刮蠟器內(nèi)徑大于抽油桿外徑1mm，外徑比油管內(nèi)徑小4mm。在抽油過程中，做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的抽油桿帶動(dòng)刮蠟器做上

28、下運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，從而不斷地清除抽油桿和油管上的結(jié)蠟。刮蠟器的行程取決于固定在抽油桿上限位器的間隔距離，限位器的距離要稍小于1/2沖程長(zhǎng)度（要考慮抽油工作制度中最小沖程）。尼龍刮蠟器要在整個(gè)結(jié)蠟段上安裝，但是應(yīng)當(dāng)看到它不能清除抽油桿接頭和限位器上的蠟，所以還要定期輔以其他的清蠟方式，如熱載體循環(huán)洗井和化學(xué)清蠟措施等。4.2.2熱力清蠟技術(shù)這種方法是利用熱能提高抽油桿、油管和液流的溫度，當(dāng)溫度超過析蠟溫度時(shí)，能起防止結(jié)蠟的作用；當(dāng)溫度超過蠟的熔點(diǎn)時(shí)，則可起到清蠟作用。一般常用的方法有熱載體循環(huán)洗井、電熱自控電纜加熱、電熱抽油桿加熱、熱化學(xué)清蠟等四種方法。1、 熱載體循環(huán)洗井清蠟一般采用熱容量大，對(duì)油

29、井不產(chǎn)生傷害或傷害小，經(jīng)濟(jì)性好而且比較容易得到的載體，如熱油、熱水等。用這種方法將熱能帶入井筒中，提高井筒溫度，超過蠟的熔點(diǎn)使蠟熔化，隨洗井液帶出油井，達(dá)到清蠟的目的。一般有兩種循環(huán)方法，一種是油套環(huán)形空間注入熱載體，反循環(huán)洗井，邊抽邊洗，熱載體連同產(chǎn)出的井液通過抽油泵一起從油管排出。另一種方法是空心抽油桿熱清洗蠟，它是將空心抽油桿下至結(jié)蠟深度以下50m,下接實(shí)心抽油桿，熱載體從空心抽油桿注入，經(jīng)空心抽油桿底部的洗井閥，正循環(huán)，從抽油桿和油管環(huán)形空間返出。這兩種方法各有優(yōu)點(diǎn)，前一種方法洗井能經(jīng)過泵清除泵內(nèi)的蠟和雜物，其缺點(diǎn)是熱效率低，用的洗井液多，而且洗井液經(jīng)過深井泵抽出時(shí)影響時(shí)率，對(duì)敏感性油

30、層還可能造成傷害。后一種方法熱效率高，用的洗井液少，而且洗井液不通過深井泵，不影響時(shí)率，由于洗井液不與油層接觸，所以不存在傷害的問題。但是，這種方法還不夠成熟，主要是洗井閥故障多，也不能解決深井泵的故障問題。根據(jù)礦場(chǎng)實(shí)踐可采用以下經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行抽油井熱洗設(shè)計(jì)：q=k*w/c*t式中 q：熱載體總用量，kg；c:熱載體比熱容，j/（kg. ）；t:進(jìn)出口溫差，（一般取4045）；w：結(jié)蠟量，kg；k :經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，空心抽油桿洗井取26151，油套環(huán)形空間洗井取34868。礦場(chǎng)熱洗一般是在壓力條件允許情況下盡可能提高排量洗井，但是在剛開始洗井時(shí)，溫度和排量都不宜太高，以防止未熔化完的大塊蠟剝落，造成抽

31、油系統(tǒng)被卡事故，所以，一般要待循環(huán)正常后，方可以提高溫度和排量。2、井下自控?zé)犭娎|清防蠟井下自控電熱電纜是一種內(nèi)部有兩根相距約10mm的平行導(dǎo)線，兩導(dǎo)線間為一半導(dǎo)電塑料的特殊電熱電纜，半導(dǎo)電塑料是發(fā)熱元件。電流由其中一根導(dǎo)線流經(jīng)半導(dǎo)電塑料至另一根導(dǎo)線，半導(dǎo)電塑料因而發(fā)熱。由于該半導(dǎo)電塑料有熱脹冷縮的特性從而改變其電阻，使得通過半導(dǎo)電塑料的電流大小隨著溫度的變化而自動(dòng)改變，導(dǎo)致自動(dòng)控制發(fā)熱量而恒溫。自控電熱電纜的特性決定了它可以自動(dòng)控制溫度，保持井筒內(nèi)恒溫。當(dāng)控制井溫達(dá)到析蠟溫度以上時(shí)，則起防蠟的作用，但要連續(xù)供電保持溫度；亦可作為清蠟措施，按清蠟周期供電加熱至井筒溫度超過熔蠟溫度。下入伴熱電纜

32、后井筒原油溫度剖面如圖4-3所示。因此，可根據(jù)此原則選擇自控電纜的規(guī)范，即根據(jù)井筒內(nèi)原始溫度剖面來(lái)確定結(jié)蠟深度，一般要大于析蠟溫度35，并據(jù)此初定伴熱電纜長(zhǎng)度。由于井下自控電熱電纜的發(fā)熱元件只有20qtv（600v，ac級(jí)）型相同的一種，因此，若計(jì)算所選的電纜總放熱量小于所需要的熱能時(shí)，需加長(zhǎng)電熱電纜長(zhǎng)度，以達(dá)到熱量平衡。圖4-3 下入伴熱電纜后井筒原油溫度剖面圖3、電熱抽油桿清防蠟電熱抽油桿由變扣接頭，終端器，空心抽油桿，整體電纜，傳感器，空心光桿，懸掛器等零部件組成電熱抽油桿，它與防噴盒，二次電纜，電控柜等部件組成電加熱抽油桿裝置。三相交流電經(jīng)過控制柜變成單相交流電，與抽油桿內(nèi)的電纜相連，

33、通過空心抽油桿底部的終端器構(gòu)成回路，在電纜線和桿體上形成集膚效應(yīng)（空心抽油桿外徑電壓為零），使空心抽油桿發(fā)熱。電熱抽油桿控制柜分為50kw和75kw兩種。電纜截面積為25mm2, 額定電壓380v，額定電流125a?？砂闯橛蜅U設(shè)計(jì)方法來(lái)選擇空心抽油桿。國(guó)內(nèi)外實(shí)心抽油桿為了克服螺紋部分應(yīng)力集中，都采取了加大螺紋承載面積的辦法，一般公螺紋承載面積加大了1.381.67倍，母螺紋承載面積加大了2.43.41倍。而空心抽油桿的螺紋部分強(qiáng)度明顯偏弱，強(qiáng)度設(shè)計(jì)不合理，實(shí)際上是由于與實(shí)心抽油桿等強(qiáng)度的空心抽油桿桿質(zhì)量偏大有關(guān)，既增大了鋼材用量又加大了動(dòng)載荷和慣性載荷。而且空心抽油桿系列的內(nèi)徑不統(tǒng)一，抽油桿本

34、體截面積與實(shí)心桿不等效，這給抽油桿柱設(shè)計(jì)帶來(lái)一系列困難。因此在選用空心抽油桿時(shí)要特別注意這個(gè)問題。4，熱化學(xué)清蠟方法為清除井底附近油層內(nèi)部和井筒沉積的蠟，過去曾采用過熱化學(xué)清蠟方法，它是利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱能來(lái)清除蠟堵.具體在實(shí)施熱化學(xué)清蠟的操作過程中，需要將兩種藥液用兩臺(tái)泵車（雙液法），從環(huán)形空間和另一通道（油管或連續(xù)油管等）按一定配比注入（有桿泵抽油井可上提桿式泵或利用反復(fù)式泄油器），在油井射孔段上方附近進(jìn)行反應(yīng)，使其達(dá)到熱峰值。但是要特別注意，套管內(nèi)不能注入任何帶腐蝕性的液體，以保護(hù)套管。該反應(yīng)由于是瞬間完成達(dá)到熱峰值的，因而兩臺(tái)泵車在施工過程中不能有任何失誤，否則就容易發(fā)生事故，這是熱

35、化學(xué)清蠟法的缺點(diǎn)。為此，近年來(lái)在反應(yīng)催化劑方面進(jìn)行了深入的研究，新開發(fā)的各種類型的催化劑可以控制熱化學(xué)反應(yīng)開始發(fā)生的時(shí)間。根據(jù)施工的需要選用不同的催化劑，使開始反應(yīng)的時(shí)間從10分鐘至6小時(shí)內(nèi)隨意調(diào)整，由于新催化劑系列的開發(fā)，進(jìn)行熱化學(xué)清蠟施工時(shí)也可以只使用一臺(tái)泵車（單液法），保證了施工的安全。實(shí)踐證明，用上述熱化學(xué)方法清蠟，不但不經(jīng)濟(jì)，而且效率也低，因此，很少單獨(dú)使用此法清蠟，常與熱酸處理聯(lián)合使用。5化學(xué)藥劑清、防蠟技術(shù)用化學(xué)藥劑對(duì)油井進(jìn)行清、防蠟是目前應(yīng)用比較廣泛的一種清、防蠟技術(shù)，這是因?yàn)橛没瘜W(xué)藥劑進(jìn)行清、防蠟，通常是將藥劑從環(huán)形空間加入，不影響油井正常生產(chǎn)和其他作業(yè)，除了可以收到清蠟、防

36、蠟效果外，使用某些藥劑哈一可以收到降凝、降粘和解堵的效果?；瘜W(xué)清、防蠟劑有油溶型、水溶型和乳液型三種液體清防蠟劑，此外還有固體防蠟劑。解決蠟沉積的辦法也有兩種：第一種是使用一種（或多種）物質(zhì)能在金屬表面形成一層極性膜以影響金屬表面的潤(rùn)濕性；第二種是加入一種（或多種）物質(zhì)使其改變蠟晶結(jié)構(gòu)或使蠟晶處于分散狀態(tài)，彼此不互相疊加，而懸浮于原油中。這類物質(zhì)就是通常所說的蠟晶改進(jìn)劑和蠟晶分散劑。防蠟劑就是基于上述原理而研制開發(fā)的。5.1防蠟劑的分類能抑制原油中蠟晶析出、長(zhǎng)大、聚集和（或）在固體表面上沉積的化學(xué)劑稱為防蠟劑。常用的防蠟劑有三種類型。5.1.1稠環(huán)芳烴防蠟用的稠環(huán)芳烴主要是來(lái)自煤焦油中的餾分，

37、都是混合稠環(huán)芳烴。下面是一些稠環(huán)芳烴的結(jié)構(gòu)，如圖5-1：圖5-1 一些稠環(huán)芳烴的結(jié)構(gòu)這些稠環(huán)芳烴在原油中的溶解度低于石蠟，將它們?nèi)苡谌軇┲袕沫h(huán)形空間加至井底，并隨原油一起采出。在采出過程中隨著溫度和壓力的降低，這些稠環(huán)芳烴首先析出，給石蠟的析出提供了大量晶核，使石蠟在這些稠環(huán)芳烴的晶核上析出。但這樣形成的蠟晶不易繼續(xù)長(zhǎng)大，因?yàn)樵谙灳е械某憝h(huán)芳烴分子影響了蠟晶的排列，使蠟晶的晶核扭曲變形，不利于蠟晶發(fā)育長(zhǎng)大，因此就可使這些變形的蠟晶分散在油中，被油流攜帶至地面，起到防蠟的作用。也可將稠環(huán)芳烴摻入加重劑，制成棒狀或顆粒狀固體投入井底，使其緩慢溶解，以延長(zhǎng)其使用效果。下面一些稠環(huán)芳烴的衍生物也有防蠟

38、作用，如圖5-2：圖5-2 具有防蠟作用的微生物5.1.2表面活性劑用于防蠟的表面活性劑可以是油溶性的，也可以是水溶性的，兩者的作用原理不同。許多文獻(xiàn)和專家都認(rèn)為水溶性表面活性劑是通過吸附在結(jié)蠟表面，使非極性的結(jié)蠟表面變成極性表面，從而防止了蠟的沉積。油溶性表面活性劑是通過吸附在蠟晶表面，使非極性的蠟晶表面變成極性的蠟晶表面，從而抑制了蠟晶的進(jìn)一步長(zhǎng)大?？勺鳛榉老瀯┑挠腿苄员砻婊钚詣┯幸韵聨追N，如圖5-3：圖5-3 可用做防蠟劑的油溶性表面活性劑5.1.3聚合物這類防蠟劑都是油溶性的梳狀聚合物，分子中有一定長(zhǎng)度的側(cè)鏈，在分子主鏈或側(cè)鏈中具有與石蠟分子類似的結(jié)構(gòu)和極性基團(tuán)。在較低的溫度下，這些分

39、子中類似石蠟的結(jié)構(gòu)與石蠟分子形成共晶。由于其分子中還有極性基團(tuán)，所以形成的晶核扭曲變形，不利于蠟晶繼續(xù)長(zhǎng)大。此外，這些聚合物的分子鏈較長(zhǎng)，可在油中形成遍及整個(gè)原油的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使形成的小晶核處于分散狀態(tài)，不能相互聚集長(zhǎng)大，也不易在油管或抽油桿表面上沉積，而易被油流帶走。下列聚合物可作為防蠟劑，如圖5-4：圖5-4 可用做防蠟劑的聚合物這類梳狀聚合物是效果好并且有發(fā)展前景的防蠟劑，復(fù)配使用時(shí)有很好的協(xié)同效應(yīng)。聚合物防蠟劑側(cè)鏈的長(zhǎng)短直接與防蠟效果有關(guān)，當(dāng)側(cè)鏈平均碳原子數(shù)與原油中蠟的峰值碳數(shù)接近時(shí)，最有利于蠟的析出，可獲得最佳放蠟效果。5.2防蠟劑的作用機(jī)理在地層中，原油中所含的蠟處于溶解狀態(tài)。在原油

40、被采出的過程中，隨著溫度、壓力的降低，原油中的蠟逐漸析出，油井在一定的深度內(nèi)油管開始結(jié)蠟。大量的研究表明，當(dāng)溫度降低到某一數(shù)值時(shí)，原油中溶解的蠟便開始析出，通常把這個(gè)開始析出的溫度稱為“初始結(jié)晶溫度”。當(dāng)原油溫度低于初始結(jié)晶溫度時(shí)，便有蠟的結(jié)晶出現(xiàn)。隨著溫度繼續(xù)降低，蠟便不斷析出，結(jié)晶也不斷析出、長(zhǎng)大、聚集并沉積在油管上造成油井結(jié)蠟。所以說，結(jié)蠟過程分為三個(gè)階段，即析蠟階段、蠟晶長(zhǎng)大階段和沉積階段。若蠟是從某一固體表面（如油管表面）的活性點(diǎn)析出，此后蠟就在這里不斷長(zhǎng)大引起結(jié)蠟，則結(jié)蠟過程就只有前面兩個(gè)階段。原油中蠟的正構(gòu)烷烴的熔點(diǎn)隨蠟的碳數(shù)增高而上升。實(shí)際上，原油中的蠟不是單一純凈的化合物，而

41、是多種化合物的混合物。它們相互混合在一起，導(dǎo)致各個(gè)純凈化合物的熔點(diǎn)有不同程度的降低。隨著油井中原油向井口流動(dòng)，其溫度不斷降低，熔點(diǎn)比較高的高碳數(shù)蠟會(huì)首先結(jié)晶析出，形成結(jié)晶中心，隨后其他碳數(shù)的蠟也會(huì)不斷結(jié)晶析出，這是不可改變的自然規(guī)律。因此，化學(xué)防蠟不是抑制蠟晶的析出，而是改變蠟晶的結(jié)構(gòu)，使其不形成大塊蠟團(tuán)并使其不附著沉積在油管管壁上。蠟在結(jié)晶過程中首先要有一個(gè)穩(wěn)定的晶核（這種晶核通常是高碳蠟的聚集體）存在，這個(gè)晶核就成為蠟分子聚集的生長(zhǎng)中心。事實(shí)上，在晶核形成之前，原油中就已存在著蠟分子束的形成和破壞過程，不過在溫度還不足夠低的時(shí)候這個(gè)過程是處于平衡狀態(tài)而已。隨著原油溫度的降低，越來(lái)越多的蠟分

42、子從原油中沉積出來(lái)，沉積的蠟分子濃度也會(huì)越來(lái)越大，并足以使原油中蠟分子束破裂，使其平衡遭到破壞，隨之而來(lái)便是分子束的疊加作用，而使蠟晶增長(zhǎng)。蠟從原油中結(jié)晶析出后，就有可能在管壁表面直接生長(zhǎng)，或者油中的蠟晶彼此結(jié)合，并在金屬表面堆積。圖5-5（a）示意性地描述了蠟在原油中結(jié)晶析出和在金屬表面的沉積過程。一種類型的化學(xué)防蠟劑的防蠟機(jī)理如圖5-5（b）所示，它能夠與蠟晶結(jié)合在一起而干擾蠟晶生長(zhǎng)。這類化學(xué)劑最典型的代表就是乙烯一醋酸乙烯共聚合物（eva）。這類化合物通常與蠟形成共晶體而阻礙蠟晶的相互結(jié)合和聚集。eva作為防蠟劑中的蠟晶改進(jìn)劑對(duì)原油具有強(qiáng)烈的針對(duì)性，在選用時(shí)一定要注意eva中親油碳鏈的碳

43、數(shù)要與原油中蠟晶的平均碳數(shù)基本接近，且碳數(shù)分布也應(yīng)該基本一致，才能收到最好效果。圖5-5 蠟的沉積和蠟晶結(jié)構(gòu)的改造過程另一種類型的化學(xué)劑通常是破壞蠟分子束的形成，從而防止晶核的形成，當(dāng)然也就改進(jìn)了蠟晶的形成，防止了原油中蠟的疊加和沉積。聚乙烯就是這類蠟晶改進(jìn)劑的典型代表。聚乙烯基本上有兩種結(jié)構(gòu)類型，一種叫結(jié)晶型聚乙烯，另一種叫非晶型聚乙烯（amorp hous polyethylene），它們的結(jié)構(gòu)示意圖如圖5-6所示。圖5-6 結(jié)晶型和和非結(jié)晶型聚乙烯分子排布通常作為防蠟劑用的聚乙烯是非晶型多支鏈聚乙烯。原油中含有少量的聚乙烯，在冷卻情況下，它能形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在網(wǎng)絡(luò)里，石蠟以微結(jié)晶形成附著在

44、上面。由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，石蠟結(jié)晶被分散開而無(wú)法相互疊加、聚集和沉積，也就起到了防蠟效果。當(dāng)然聚乙烯對(duì)蠟晶的分散度與聚乙烯的濃度、結(jié)構(gòu)和分子質(zhì)量有密切的關(guān)系。在使用聚乙烯作為蠟晶改進(jìn)劑時(shí)，原油中必須含有足夠的天然極性物質(zhì)（如瀝青質(zhì)和膠質(zhì)），否則就必須加入分散劑才能收到良好的防蠟效果。因?yàn)檫@些天然極性物質(zhì)（或分散劑）能夠圍繞蠟晶建立潛在的“柵欄”，協(xié)助聚乙烯防止這些蠟晶的相互堆積。根據(jù)表面活性劑防蠟作用機(jī)理，表面活性劑用做防蠟劑加入原油中之后，在管壁上形成活性水膜，使非極性的蠟晶不易粘附。并且表面活性劑分子的非極性基團(tuán)與蠟晶顆粒結(jié)合，使之吸附在蠟晶顆粒上，親水的極性基團(tuán)向外，形成一個(gè)不利于非極性

45、石蠟在上面結(jié)晶生長(zhǎng)的極性表面，使顆粒保持細(xì)小的 狀態(tài)，懸浮在原油中，達(dá)到防蠟的目的。5.3清蠟劑的分類能清除蠟沉積的化學(xué)劑稱為清蠟劑。清蠟劑的作用過程是將已沉積的蠟溶解或分散開使其在油井原油中處于溶解或小顆粒懸浮狀態(tài)而隨油井液流出，這涉及到滲透、溶解和分散等過程。其作用機(jī)理根據(jù)不同的清蠟劑類型會(huì)有所不同，清蠟劑主要有三種類型。5.3.1油基清蠟這類清蠟劑是溶解能力很強(qiáng)的溶劑，主要有：1、芳烴苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、異丙苯、混合芳烴。2、餾分輕烴、汽油、煤油、柴油等。3、其他溶劑二硫化碳、四氯化碳、三氯甲烷、四氯乙烯等。這些溶劑中，二硫化碳、四氯化碳等是油田早期使用的清蠟劑，其清蠟效果優(yōu)

46、異，但是由于它們本身的毒性以及在原油加工中造成的腐蝕性和催化劑中毒等問題，已經(jīng)禁止使用。芳烴的蠟溶量和溶蠟速度都比餾分油好。5.3.2水基清蠟劑水基清蠟劑是由水、表面活性劑、互溶劑和堿按一定比例組成的清蠟劑，適合于含水量較高的油井清蠟。表面活性劑的作用是改變結(jié)蠟表面的潤(rùn)濕性，使其易于剝落分散；用的表面活性劑有烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚、吐溫等；互溶劑的作用是增加水和油的相互溶解度，常見的互溶劑有正丙醇、乙二醇、丁醚、辛醚、乙二醇單丁醚等等。5.3.3乳液型清蠟劑針對(duì)以上兩種清蠟劑的不足，近年來(lái)發(fā)展起了乳液型清蠟劑。乳液型清蠟劑是采用乳化技術(shù)，將清蠟效率高的溶劑作為內(nèi)相，將表面活性劑水溶液作為外相配置的水包油型乳狀液。該類清蠟劑既保留了有機(jī)溶劑及表面活性劑的清蠟效果，又克服了此類溶劑對(duì)人體的毒害。勝利油田曾采用sae表面活性劑與甲苯和水配成乳液型清蠟劑。具有清防蠟雙重效果。從安全、無(wú)毒、高效、清防結(jié)合的特點(diǎn)來(lái)看，乳液型清蠟劑具有良好的發(fā)展前景。5.4化學(xué)清防蠟劑的發(fā)展目前國(guó)內(nèi)一些油田以及科研場(chǎng)所，對(duì)含蠟油田的蠟沉積及蠟清除開展了廣泛的研究，研制和開發(fā)出了多種清防蠟產(chǎn)品，但其中絕大多數(shù)產(chǎn)品是在傳統(tǒng)清蠟劑上的改性和復(fù)配，不同程度上存在性能單一、效率較