第八章化學(xué)清防蠟

1、第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù) （3 3學(xué)時）學(xué)時）第二節(jié)第二節(jié) 油井化學(xué)清、防蠟技術(shù)油井化學(xué)清、防蠟技術(shù)第一節(jié)第一節(jié) 油井結(jié)蠟機理及影響因素油井結(jié)蠟機理及影響因素在油井開采過程中，原油從油層流入井底，再從井底沿井筒舉升到井口時，壓力、溫度隨之逐漸下降，當(dāng)壓力降低到一定程度時，使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。即輕組分的逸出導(dǎo)致原油對蠟的溶解能力下降，溫度的降低使蠟的溶解度進(jìn)一步降低，致使石蠟結(jié)晶析出并粘附于油井設(shè)施的金屬表面，這就是油井結(jié)蠟。 第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)第一節(jié)第

2、一節(jié) 油井結(jié)蠟機理及影響因素油井結(jié)蠟機理及影響因素1 1、蠟的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征組成、蠟的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征組成蠟的定義與結(jié)構(gòu)蠟的定義與結(jié)構(gòu)通常所說的通常所說的蠟蠟(石蠟石蠟)是指碳原子數(shù)是指碳原子數(shù)15的正構(gòu)烷烴。的正構(gòu)烷烴。通常是通常是C16H34C63H12 的烷烴的烷烴C1835為正構(gòu)烷烴，通稱為軟蠟；為正構(gòu)烷烴，通稱為軟蠟；C3564為異構(gòu)烷烴，通常稱為硬蠟。為異構(gòu)烷烴，通常稱為硬蠟。俗稱的蠟俗稱的蠟 石蠟原油中那些與高碳正構(gòu)烷烴混在一起的，含有其它高石蠟原油中那些與高碳正構(gòu)烷烴混在一起的，含有其它高碳烴類、瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、無機垢、泥砂、鐵銹和油水乳化碳烴類、瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、無機垢、泥砂、鐵銹和油水

3、乳化物等的半固態(tài)和固態(tài)物質(zhì)，顏色呈現(xiàn)黑色或棕色。物等的半固態(tài)和固態(tài)物質(zhì)，顏色呈現(xiàn)黑色或棕色。第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)不同條件所結(jié)出的蠟，其組成和性質(zhì)都有較大的差異。蠟的典型不同條件所結(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)式如圖化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖(a)所示。所示。廣義地講，高碳鏈的異構(gòu)烷烴和帶有長鏈烷基的環(huán)烷烴或芳香烴廣義地講，高碳鏈的異構(gòu)烷烴和帶有長鏈烷基的環(huán)烷烴或芳香烴也屬于蠟的范疇，其結(jié)構(gòu)如圖也屬于蠟的范疇，其結(jié)構(gòu)如圖(b)、(c)、(d)所示。所示。石蠟的典型化學(xué)式第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)蠟的特征蠟的特征正構(gòu)烷烴蠟稱為石蠟，它能夠形成大晶塊

4、蠟，為針狀結(jié)晶，正構(gòu)烷烴蠟稱為石蠟，它能夠形成大晶塊蠟，為針狀結(jié)晶，是造成蠟沉積而導(dǎo)致油井堵塞的主要原因。是造成蠟沉積而導(dǎo)致油井堵塞的主要原因。支鏈烷烴、長的直鏈環(huán)烷烴和芳烴主要形成微晶蠟。支鏈烷烴、長的直鏈環(huán)烷烴和芳烴主要形成微晶蠟。石蠟石蠟微晶蠟微晶蠟一般來說，蠟的碳數(shù)高于一般來說，蠟的碳數(shù)高于20都會成為油井生產(chǎn)的威脅。都會成為油井生產(chǎn)的威脅。第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)石蠟是以正構(gòu)烷烴為主，而微晶蠟是以環(huán)烷烴為主石蠟是以正構(gòu)烷烴為主，而微晶蠟是以環(huán)烷烴為主第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)蠟的特征蠟的特征多數(shù)情況下，蠟形成斜方晶格，斜方晶結(jié)構(gòu)為星狀多數(shù)情況下，蠟形

5、成斜方晶格，斜方晶結(jié)構(gòu)為星狀(針狀針狀)或板狀層或板狀層(片狀片狀)。改變條件也可能形成六方晶格，冷卻速度比較慢，并且存在一些雜質(zhì)改變條件也可能形成六方晶格，冷卻速度比較慢，并且存在一些雜質(zhì)(如如膠質(zhì)、瀝青或其他添加劑膠質(zhì)、瀝青或其他添加劑)，也會形成過渡型結(jié)晶結(jié)構(gòu)。，也會形成過渡型結(jié)晶結(jié)構(gòu)。我國的原油含蠟主要是我國的原油含蠟主要是軟蠟軟蠟，碳數(shù)高峰值約在，碳數(shù)高峰值約在25左右，清防蠟比較容易左右，清防蠟比較容易 第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)2、油井結(jié)蠟規(guī)律、油井結(jié)蠟規(guī)律第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)油井結(jié)蠟的內(nèi)在原因是油井結(jié)蠟的內(nèi)在原因是原油含蠟原油含蠟，外部條件

6、是油層開采過程中，外部條件是油層開采過程中溫度、壓力溫度、壓力的降低。的降低。在油層條件下，蠟是溶解在原在油層條件下，蠟是溶解在原油中的。當(dāng)原油從油層流入井油中的。當(dāng)原油從油層流入井底，再從井底上升到井口的過底，再從井底上升到井口的過程中，由于壓力、溫度的降低，程中，由于壓力、溫度的降低，才引起結(jié)蠟。才引起結(jié)蠟。某油井結(jié)蠟剖面圖 大量的蠟主要結(jié)在油井的某一井段大量的蠟主要結(jié)在油井的某一井段第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)3、油井結(jié)蠟過程和影響因素、油井結(jié)蠟過程和影響因素1）結(jié)蠟過程）結(jié)蠟過程分三個階段：分三個階段：析蠟階段析蠟階段蠟的晶體的形蠟的晶體的形成階段，此時的溫度稱為析成階段

7、，此時的溫度稱為析蠟蠟 溫度；溫度；蠟晶長大階段蠟晶長大階段蠟的微晶蠟的微晶聚集形成大的晶體；聚集形成大的晶體；沉積階段沉積階段蠟晶沉積在油蠟晶沉積在油管的表面上。管的表面上。第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)2）影響結(jié)蠟因素分析）影響結(jié)蠟因素分析原油的組成原油的組成(蠟、膠質(zhì)和瀝青的含量蠟、膠質(zhì)和瀝青的含量)油井的開采條件油井的開采條件(溫度、壓力、氣油比和產(chǎn)量溫度、壓力、氣油比和產(chǎn)量)原油中的雜質(zhì)原油中的雜質(zhì)(泥、砂和水等泥、砂和水等)管壁的光滑程度及表面性質(zhì)管壁的光滑程度及表面性質(zhì)（1 1）原油的性質(zhì)和含蠟量）原油的性質(zhì)和含蠟量第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù) 溫度對石

8、蠟溶解度的影溫度對石蠟溶解度的影1比重 0.7351 的汽油中2比重 0.8299 的原油中3比重 0.8816 的脫氣原油中由圖看出：由圖看出：輕質(zhì)油對蠟的溶解能力輕質(zhì)油對蠟的溶解能力大于重質(zhì)油的溶解能力；蠟在油中的大于重質(zhì)油的溶解能力；蠟在油中的溶解量隨溫度的降低而減小。溶解量隨溫度的降低而減小。圖也說明原油中含蠟量高時，蠟的圖也說明原油中含蠟量高時，蠟的結(jié)晶溫度就高。在同一含蠟量下，重結(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。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，則蠟的原油中所含輕質(zhì)餾分越多，則蠟的結(jié)晶溫度就越低，即蠟越不易析出，結(jié)晶溫度就越低

9、，即蠟越不易析出，保持溶解狀態(tài)的蠟量就越多。保持溶解狀態(tài)的蠟量就越多。第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)（2）原油中的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)）原油中的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)原油中不同程度含有膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。它們影響蠟的初始結(jié)晶溫原油中不同程度含有膠質(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)在管壁上的蠟性質(zhì)。由于膠質(zhì)為表面度和蠟的析出過程以及結(jié)在管壁上的蠟性質(zhì)。由于膠質(zhì)為表面活性物質(zhì)，可以吸附在蠟晶上來阻止結(jié)晶的發(fā)展。瀝青質(zhì)是膠活性物質(zhì)，可以吸附在蠟晶上來阻止結(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

10、為石蠟結(jié)晶的中心。由于膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的存在，使蠟中，可成為石蠟結(jié)晶的中心。由于膠質(zhì)、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)、瀝青結(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)、瀝青質(zhì)存在時，在管壁上沉積的蠟的程度將明顯增加，而不易被油質(zhì)存在時，在管壁上沉積的蠟的程度將明顯增加，而不易被油流沖走。故原油中所含的流沖走。故原油中所含的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)即可減輕結(jié)蠟程度，但膠質(zhì)、瀝青質(zhì)即可減輕結(jié)蠟程度，但又在結(jié)蠟后使粘結(jié)強度增大，不易被油流沖走。又在結(jié)蠟后使粘結(jié)強度增大，不易被油流沖走。第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)（3）壓力和溶解氣）壓力和溶解氣在壓力高于飽和壓力

11、的條件下，壓力降低時，原油不會脫氣，蠟的初始在壓力高于飽和壓力的條件下，壓力降低時，原油不會脫氣，蠟的初始結(jié)晶溫度隨壓力的降低而降低。結(jié)晶溫度隨壓力的降低而降低。在在壓力低于飽和壓力的條件下，壓力低于飽和壓力的條件下，由于壓力降低時，油中的氣體不斷析出，由于壓力降低時，油中的氣體不斷析出，氣體的析出使原油降低了對蠟的溶解能力，因而使初始結(jié)晶溫度升高。氣體的析出使原油降低了對蠟的溶解能力，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(甲烷乙烷等甲烷乙烷等)，后期分出的是重組分后期分出的是重組分(丁烷等丁烷等)，前者對

12、蠟的溶解能力的影響小于后者，前者對蠟的溶解能力的影響小于后者，因而隨著因而隨著壓力的降低，初始結(jié)晶溫度明顯增高。壓力的降低，初始結(jié)晶溫度明顯增高。第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)（4 4）原油中的水和機械雜質(zhì)的影響）原油中的水和機械雜質(zhì)的影響油中的油中的細(xì)小沙粒及機械雜質(zhì)將成為石蠟析出的結(jié)晶核心，細(xì)小沙粒及機械雜質(zhì)將成為石蠟析出的結(jié)晶核心，促使石蠟結(jié)促使石蠟結(jié)晶的析出，晶的析出，加劇了結(jié)晶過程加劇了結(jié)晶過程。油中含水量增加后對結(jié)蠟過程產(chǎn)生兩方面的影響：油中含水量增加后對結(jié)蠟過程產(chǎn)生兩方面的影響：一是水的熱容量一是水的熱容量(比熱比熱)大于油的熱容量，故含水后可減少油流溫度的降大于油的

13、熱容量，故含水后可減少油流溫度的降低；二是含水量增加后易在管壁上形成連續(xù)水膜，不利于蠟沉積在管低；二是含水量增加后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)了壁上。所以出現(xiàn)了油井隨著含水量的增加，結(jié)蠟過程有所減輕油井隨著含水量的增加，結(jié)蠟過程有所減輕的現(xiàn)象的現(xiàn)象（5）液流速度與管壁表面粗糙度及表面性質(zhì)的影響）液流速度與管壁表面粗糙度及表面性質(zhì)的影響油流流速高，對管壁的沖刷作用強，蠟不易沉積在管壁上。油流流速高，對管壁的沖刷作用強，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。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。管壁表面的潤濕性對結(jié)蠟有明

14、顯的影響，表面親水性越強越不易結(jié)蠟。管壁表面的潤濕性對結(jié)蠟有明顯的影響，表面親水性越強越不易結(jié)蠟。第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)第二節(jié)第二節(jié) 油井化學(xué)清、防蠟技術(shù)油井化學(xué)清、防蠟技術(shù)常用的油井清、防蠟技術(shù)有：常用的油井清、防蠟技術(shù)有：機械清蠟技術(shù)；熱力清防蠟技術(shù)機械清蠟技術(shù)；熱力清防蠟技術(shù)表面能防蠟技術(shù)表面能防蠟技術(shù)(內(nèi)襯和涂料油管內(nèi)襯和涂料油管) ；化學(xué)藥劑清防蠟技術(shù)化學(xué)藥劑清防蠟技術(shù)磁防蠟技術(shù)；微生物清防蠟技術(shù)磁防蠟技術(shù)；微生物清防蠟技術(shù)根據(jù)實踐經(jīng)驗和對結(jié)蠟機理的認(rèn)識，防止油井結(jié)蠟，應(yīng)從兩個方面著手：根據(jù)實踐經(jīng)驗和對結(jié)蠟機理的認(rèn)識，防止油井結(jié)蠟，應(yīng)從兩個方面著手： 創(chuàng)造不利于石

15、蠟在管壁上沉積的條件創(chuàng)造不利于石蠟在管壁上沉積的條件抑制石蠟結(jié)晶的聚集抑制石蠟結(jié)晶的聚集第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟劑化學(xué)清防蠟劑有油溶型、水溶型和乳液型三種液體有油溶型、水溶型和乳液型三種液體清防蠟劑，此外還有一種固體防蠟劑。清防蠟劑，此外還有一種固體防蠟劑。解決蠟沉積的辦法也有兩種：解決蠟沉積的辦法也有兩種：（1）用一種用一種(或多種或多種)物質(zhì)能在金屬表面形成一層極性膜以影響物質(zhì)能在金屬表面形成一層極性膜以影響金屬表面的潤濕性。金屬表面的潤濕性。（2）加入一種加入一種(或多種或多種)物質(zhì)使其改變蠟晶結(jié)構(gòu)或使蠟晶處于分物質(zhì)使其改變蠟晶結(jié)構(gòu)或使蠟晶處于分散狀態(tài)，散狀態(tài)

16、，彼此不互相疊加，而懸浮于原油中。彼此不互相疊加，而懸浮于原油中。防蠟劑就是基于上述原理而研制開發(fā)的。防蠟劑就是基于上述原理而研制開發(fā)的?；瘜W(xué)藥劑清防蠟的優(yōu)點化學(xué)藥劑清防蠟的優(yōu)點藥劑從環(huán)形空間加入，不影響油井正常生產(chǎn)和其它作業(yè)，除收到清蠟、藥劑從環(huán)形空間加入，不影響油井正常生產(chǎn)和其它作業(yè)，除收到清蠟、防蠟效果外，某些藥劑還可以收到降凝、降粘和解堵的效果。是目前防蠟效果外，某些藥劑還可以收到降凝、降粘和解堵的效果。是目前油田應(yīng)用比較廣泛的一種清防蠟技術(shù)油田應(yīng)用比較廣泛的一種清防蠟技術(shù) 。第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)1、油井的化學(xué)防蠟機理及防蠟劑、油井的化學(xué)防蠟機理及防蠟劑 定義：定

17、義：能抑制原油中蠟晶析出、長大、聚集和能抑制原油中蠟晶析出、長大、聚集和(或或)在固體表面上在固體表面上沉積的化學(xué)劑。沉積的化學(xué)劑。蠟的沉積過程蠟的沉積過程蠟在結(jié)晶過程中首先要有一個穩(wěn)定的晶核蠟在結(jié)晶過程中首先要有一個穩(wěn)定的晶核(這種晶核通常是高碳蠟的聚集這種晶核通常是高碳蠟的聚集體體)存在，這個晶核就成為蠟分子聚集的生長中心。事實上在晶核形成之存在，這個晶核就成為蠟分子聚集的生長中心。事實上在晶核形成之前，原油中就己存在著蠟分子束的形成和破壞過程，不過在溫度還不足前，原油中就己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候這個過程是處于平衡狀態(tài)而已。隨著原油溫度的降低，越來夠低的

18、時候這個過程是處于平衡狀態(tài)而已。隨著原油溫度的降低，越來越多的蠟分子從原油中沉積出來，沉積的蠟分子濃度也會越來越大，并越多的蠟分子從原油中沉積出來，沉積的蠟分子濃度也會越來越大，并足以使原油中蠟分子束破裂，使其平衡遭到破壞，隨之而來便是分子束足以使原油中蠟分子束破裂，使其平衡遭到破壞，隨之而來便是分子束的疊加作用，而使蠟晶增長。蠟從原油中結(jié)晶析出后，就有可能在管壁的疊加作用，而使蠟晶增長。蠟從原油中結(jié)晶析出后，就有可能在管壁表面直接生長，或者油中的蠟晶彼此結(jié)合，并在金屬表面堆積。表面直接生長，或者油中的蠟晶彼此結(jié)合，并在金屬表面堆積。第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)第八章第八章 化學(xué)

19、清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)1）化學(xué)防蠟機理）化學(xué)防蠟機理（1）共晶，干擾蠟晶生長）共晶，干擾蠟晶生長：防蠟劑與蠟晶形成共晶體，使蠟晶扭曲變：防蠟劑與蠟晶形成共晶體，使蠟晶扭曲變形而不易長大，從而減輕沉積。形而不易長大，從而減輕沉積。（2）改變蠟晶分散形態(tài)：）改變蠟晶分散形態(tài)：防蠟劑（蠟晶改進(jìn)劑）能形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，防蠟劑（蠟晶改進(jìn)劑）能形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，石蠟以微結(jié)晶的形式附著在其上面，使石蠟結(jié)晶被分散而無法相互疊石蠟以微結(jié)晶的形式附著在其上面，使石蠟結(jié)晶被分散而無法相互疊加、聚集、和沉積。加、聚集、和沉積。（3）改變結(jié)蠟表面或蠟晶表面性質(zhì)）改變結(jié)蠟表面或蠟晶表面性質(zhì)防蠟劑吸附在在結(jié)蠟表面（或蠟晶表面），

20、使非極性的結(jié)蠟表面（或蠟防蠟劑吸附在在結(jié)蠟表面（或蠟晶表面），使非極性的結(jié)蠟表面（或蠟晶表面）變成極性表面，防止蠟的沉積（或抑制蠟晶的長大）。晶表面）變成極性表面，防止蠟的沉積（或抑制蠟晶的長大）。第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)2）常用防蠟劑）常用防蠟劑防蠟劑防蠟劑分類分類按分散介質(zhì)分類：油溶型、水溶型、乳液型、固體型按分散介質(zhì)分類：油溶型、水溶型、乳液型、固體型按化學(xué)組成分類：稠環(huán)芳烴、表面活性劑、聚合物按化學(xué)組成分類：稠環(huán)芳烴、表面活性劑、聚合物活性劑使石蠟表面變成極性表面第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)（1）稠環(huán)芳烴）稠環(huán)芳烴主要來自煤焦油中的餾份，都是混合稠環(huán)芳烴

21、主要來自煤焦油中的餾份，都是混合稠環(huán)芳烴(萘) (蒽) (并四苯) (菲)(苊) (芘) (苯并苊)第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)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)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)長大，因為在蠟晶中的稠芳烴的晶核

22、上析出。但這樣形成的蠟晶不易繼續(xù)長大，因為在蠟晶中的稠環(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)育環(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)育長大，這樣就可使這些變形的蠟晶分散在油中被油流攜帶至地面，起到防長大，這樣就可使這些變形的蠟晶分散在油中被油流攜帶至地面，起到防蠟作用。蠟作用。也可將稠環(huán)芳烴摻入加重劑，制成棒或顆粒狀固體投入井底，使其緩慢溶也可將稠環(huán)芳烴摻入加重劑，制成棒或顆粒狀固體投入井底，使其緩慢溶解，延長使用效果。解，延長使用效果。第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)一些稠環(huán)芳烴的衍生物也有防蠟作用。一些稠環(huán)芳烴的衍生物也有防蠟作用。

23、防蠟機理防蠟機理共晶，干擾蠟晶生長共晶，干擾蠟晶生長第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)（2）表面活性劑）表面活性劑防蠟機理防蠟機理水溶性表面活性劑是通過吸附在結(jié)蠟表面，使非極性的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；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)一步長大。步長大。表面活性劑防蠟劑加入原油中之后，在管壁上形成活性水膜，使非極性表面活性劑防

24、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與蠟晶顆粒結(jié)合，的蠟晶不易粘附。并且表面活性劑分子的非極性基團與蠟晶顆粒結(jié)合，使之吸附在蠟晶顆粒上，親水的極性基團向外，形成一個不利于非極性使之吸附在蠟晶顆粒上，親水的極性基團向外，形成一個不利于非極性石蠟在上面結(jié)晶生長的極性表面，使顆粒保持細(xì)小的狀態(tài)，懸浮在原油石蠟在上面結(jié)晶生長的極性表面，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。中，達(dá)到防蠟的目的。防蠟的表面活性劑有兩種：防蠟的表面活性劑有兩種：油溶性和水溶性油溶性和水溶性可作為防蠟劑的可作為防蠟劑的油溶性表面活性劑油溶性表面活性劑：

25、第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)RArSO3MM:Ca, Na, K, NH41/2RN( CH2CH2O )HC16C22:( CH2CH2O )Hn2n1n1 + n2 = 2 4 RR:C9C12( CH2CH2O ) HnROn = 3 4,ORCOOCH2CHHOOHCH2CHCHCHHOSpan-xx烷基苯磺酸鹽聚氧乙烯脂肪胺烷基酚聚氧乙烯醚山梨糖醇酐單羧酸酯可作為防蠟劑的可作為防蠟劑的水溶性表面活性劑水溶性表面活性劑第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)（3）聚合物）聚合物第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)這類防蠟劑都是這類防蠟劑都是油溶性的梳狀聚合物，油溶

26、性的梳狀聚合物，分子中有分子中有一定長度的側(cè)鏈，一定長度的側(cè)鏈，在在分子主鏈或側(cè)鏈中具有與石蠟分子類似的結(jié)構(gòu)和極性基團。在較低的分子主鏈或側(cè)鏈中具有與石蠟分子類似的結(jié)構(gòu)和極性基團。在較低的溫度下，它們分子中類似石蠟的結(jié)構(gòu)與石蠟分子形成共晶。由于其分溫度下，它們分子中類似石蠟的結(jié)構(gòu)與石蠟分子形成共晶。由于其分子中還有極性基團，所以形成的晶核扭曲變形，不利于蠟晶繼續(xù)長大。子中還有極性基團，所以形成的晶核扭曲變形，不利于蠟晶繼續(xù)長大。此外，這些聚合物的分子鏈較長，可在油中形成遍及整個原油的網(wǎng)絡(luò)此外，這些聚合物的分子鏈較長，可在油中形成遍及整個原油的網(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

27、大，也不易在結(jié)構(gòu)，使形成的小晶核處于分散狀態(tài)，不能相互聚集長大，也不易在油管或抽油桿表面上沉積，而易被油流帶走。油管或抽油桿表面上沉積，而易被油流帶走。防蠟機理防蠟機理共晶，干擾蠟晶生長；共晶，干擾蠟晶生長；改變蠟晶分散形態(tài)改變蠟晶分散形態(tài)第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)（4）原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)）原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)膠質(zhì)膠質(zhì)分子量小，溶于油，分子結(jié)構(gòu)中有極性與非極性部分，可以與蠟分子量小，溶于油，分子結(jié)構(gòu)中有極性與非極性部分，可以與蠟共晶，使晶核扭曲而防蠟。共晶，使晶核扭曲而防蠟。瀝青質(zhì)瀝青質(zhì)膠質(zhì)的

28、進(jìn)一步縮合物，分子量高而不溶于油，分子中主要部分膠質(zhì)的進(jìn)一步縮合物，分子量高而不溶于油，分子中主要部分成片狀，可堆疊在一起自成一相，表面吸附了膠質(zhì)并在膠質(zhì)的保護(hù)下分成片狀，可堆疊在一起自成一相，表面吸附了膠質(zhì)并在膠質(zhì)的保護(hù)下分散在油中，膠態(tài)分散的瀝青質(zhì)可做為晶核使石蠟結(jié)晶成許多細(xì)小的蠟晶散在油中，膠態(tài)分散的瀝青質(zhì)可做為晶核使石蠟結(jié)晶成許多細(xì)小的蠟晶分散在油中。分散在油中。由于由于原油中總有一定量的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)，所以外加防蠟劑都應(yīng)該看成是原油中總有一定量的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)，所以外加防蠟劑都應(yīng)該看成是在膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的配合下而起作用的。在膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的配合下而起作用的。梳狀聚合物是效果好、有發(fā)展前景的防

29、蠟劑，梳狀聚合物是效果好、有發(fā)展前景的防蠟劑，復(fù)配使用時有很好的協(xié)同效復(fù)配使用時有很好的協(xié)同效應(yīng)。聚合物防蠟劑側(cè)鏈的長短直接與防蠟效果有關(guān)，當(dāng)側(cè)鏈平均碳原子數(shù)應(yīng)。聚合物防蠟劑側(cè)鏈的長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)相近時，最有利蠟的析出，可獲得最佳防蠟效果與原油中蠟的峰值碳數(shù)相近時，最有利蠟的析出，可獲得最佳防蠟效果 第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)2、化學(xué)清蠟劑、化學(xué)清蠟劑 定義：定義：能清除蠟沉積的化學(xué)劑稱為清蠟劑。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清蠟劑的作用過程是將已沉積的蠟溶解或分散開使

30、其在油井原油中處于溶解或小顆粒懸浮狀態(tài)而隨油井液流流出，這涉及到滲透、溶解和分散溶解或小顆粒懸浮狀態(tài)而隨油井液流流出，這涉及到滲透、溶解和分散等過程。等過程。清蠟劑主要有三種類型：清蠟劑主要有三種類型：油基清蠟劑油基清蠟劑水基清蠟劑水基清蠟劑乳液型清蠟劑乳液型清蠟劑第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)1 1）油基清蠟劑）油基清蠟劑這類清蠟劑是溶蠟?zāi)芰軓姷娜軇?，主要有：這類清蠟劑是溶蠟?zāi)芰軓姷娜軇饕校悍紵N：苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、異丙苯、混合芳烴。芳烴：苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、異丙

31、苯、混合芳烴。餾份油：輕烴、汽油、煤油、柴油等。餾份油：輕烴、汽油、煤油、柴油等。其他溶劑：二硫化碳、四氯化碳、三氯甲烷、四氯乙烯等其他溶劑：二硫化碳、四氯化碳、三氯甲烷、四氯乙烯等目前多用加了互溶劑的復(fù)配型油基清蠟劑。目前多用加了互溶劑的復(fù)配型油基清蠟劑。2）水基清蠟劑）水基清蠟劑水基清蠟劑是由水基清蠟劑是由水、表面活性劑、互溶劑和堿水、表面活性劑、互溶劑和堿按一定比例組成的按一定比例組成的清蠟劑，適合于含水量較高的油井清蠟。清蠟劑，適合于含水量較高的油井清蠟。第八章第八章 化學(xué)清防蠟技術(shù)化學(xué)清防蠟技術(shù)表面活性劑的作用是表面活性劑的作用是改變結(jié)蠟表面的潤濕性改變結(jié)蠟表面的潤濕性，使其易于剝落分散。，使其易于剝落分散。常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、烷常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、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯硫酸鈉、烷基酚聚氧乙烯硫酸鈉、吐溫基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯硫酸鈉、烷基酚聚氧乙烯硫酸鈉、吐溫等。等。互溶劑的作用是增加水和油的相互溶解度。常