油田化学2011-8.ppt

第七章化学防蜡和清蜡王西11斜-6原油析蜡点和含蜡量影响原油流动性的因素：
粘度、凝固点及屈服值。
改善原油流动性可采用降粘、防蜡降凝及降低屈服值以及降阻的方法，而防蜡降凝又是改善流动性的关键，往往凝固点降低后，粘度、屈服值都得到改善。
目前国外清蜡、防蜡大多采用化学剂，美国95%以上的油井用化学清蜡剂，我国七十年代以来，在一些油井上也使用化学清蜡、防蜡剂，但化学剂较贵，使用受到一定限制。第一节蜡沉积物的组成和油井结蜡现象二、油井结蜡现象和规律三、影响油井结蜡的因素第二节化学防蜡（一）蜡晶改性剂
改变石蜡结晶形态的化学剂叫蜡晶改性剂或流动性改进剂。
1.防蜡机理
1963年Holder提出了蜡晶变化模型的著名理论：
当油样中不存在化学剂时，形成的蜡晶呈菱形的薄片状结晶，这样的晶体结构相互之间很容易结合起来形成网络结构。加入化学剂后，蜡晶在平面方向的发展受到抑制，而向四个顶端和厚度发展。随化学剂浓度的增加，蜡晶厚度进一步增加并转变成致密的树枝状结晶。化学剂达到一定浓度时，蜡晶可由厚度接近长和宽的块状向四角锥或斜方柱状体过渡，这样的晶体很难形成三维网状结构，相互之间也不连接，因而原油倾点降低，流动性能改善。Holder理论并不能完全说明化学剂改变蜡晶结构的机理，化学剂依靠以下一种或多种机理进行蜡晶改性。
①成核作用
在高于原油析蜡温度时，蜡晶改性剂从原油中析出，产生大量细小的结晶中心，石蜡烷烃则粘附在改性剂微晶上，这样结构的蜡晶，相互之间并不趋于粘接。而由纯石蜡形成的晶核而生长起来的蜡晶是坚硬的网状交错的晶体。
②共结晶理论
原油温度降至析蜡温度时，蜡晶改性剂与石蜡同时析出生成混合晶体（共晶）。与纯蜡晶相比，这种晶体的晶形不规则、不完整、分枝多，破坏了纯蜡晶生长的方向性，抑制了蜡晶网络结构的形成。
③吸附理论
在原油温度低于析蜡温度之后，蜡晶改性剂被吸附到已形成的蜡晶表面，抑制其生长，阻碍蜡晶之间相互连接和聚集。2.蜡晶改性剂类型
1）表面活性剂
由于表面活性剂防蜡机理既有蜡晶改性剂防蜡机理，也有润湿剂作用机理，所以放在润湿剂一节来阐述。
2）高分子型防蜡剂
①高压聚乙烯
高压聚乙烯在原油中是无规则团状，因有支链对蜡晶起分散作用，使蜡晶不能聚集长大，减少了蜡的沉积。
②乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）
EVA中乙烯链节与石蜡结构相同，醋酸乙烯酯（VAC）与石蜡结构相同的部分可与石蜡共晶，不同部分可阻止蜡晶的长大，因而起防蜡作用。目前应用较好的EVA中VAC的含量在40%左右，熔融指数（MI）为100g/min。③乙烯-丙烯酸乙酯共聚物
分子量3000～5000，丙烯酸乙酯含量在30%左右，效果与EVA相似。
④聚丙烯酸酯
这类共聚物对渣油和原油降凝比较有效。
⑤烷基萘聚合物
⑥Shellswim-5T(聚丙烯高碳酸酯)、Shellswim-11T（丙烯酸与烷基苯共聚物）
由蚬壳公司提供。
⑦Paradyne-85（醋酸乙烯/富马酸混合物）
由美国ESSO公司提供。
⑧CF系列
由大庆油田等单位研制的降凝降粘剂，为乙烯-醋酸乙烯酯-高碳酸乙烯酯共聚物，与分散剂AP212复配效果更好。各种防蜡降凝剂对不同性质原油防蜡降凝效果不同，因此，要根据不同原油通过实验选择适合的防蜡降凝剂。防蜡降凝剂开始使用是配制成溶液，通过专门的流程加入井内或管道内，这样比较麻烦，耗费钢材、投资也多。现已发展到固体防蜡剂一防蜡球、防蜡柱(筛孔状、蜂窝状的柱体)及防蜡片，放入井底或管线内，因这些防蜡降凝剂是油溶性的，在一定温度下(大于50℃)在油中缓慢溶解而起到防蜡、降凝作用。3）原油中天然高分子活性剂
上述两点为外加的防蜡、降凝剂，实际上原油本身就含有一定数量的降凝剂如胶质、沥青质。胶质、沥青质分子中有极性基团，也有非极性稠环芳烃及环烷烃等多环结构，它们是原油的天然高分子活性剂，因而可用原油热处理方法改善蜡晶结构。将原油加热到一定温度使蜡全部熔化，然后逐渐冷却，蜡析出时胶质、沥青质吸附包围在蜡晶周围，从而改变了蜡的结晶形态，使蜡析出后晶体不能长大联成网络结构，因而起到蜡晶改性降凝、降低屈服值、改善原油流动性的作用。3.蜡晶改性剂施工方法
蜡晶改性剂在原油中应有一定的溶解度，并要在析蜡温度以上加入。在施工前需要先行清蜡，然后根据不同需要用下面施工方法。
1）油-套管环空注入
把蜡晶改性剂配制成适当浓度按每天产油量计算出改性剂加量，从油管和套管之间的环形空间注入，注入速度应使原油保持在需要的浓度。2）压入地层
利用压裂工艺，把固体微粒防蜡剂加在支撑剂中压入地层。
固体防蜡剂在地层下的溶解速度只须保持防蜡临界速度，以便延长防蜡周期，并定期从井口取原油样品分析以确定防蜡效果。使用压入地层的方法，有的防蜡剂有效期达一年以上。
液体防蜡剂也可随压裂前置液泵入地层，这样见效