一種防蠟效果評(píng)價(jià)方法的探究

楊凱 陳勇

(1.唐山冀油瑞豐化工有限公司，河北 唐山 063200；2.河北省油田化學(xué)劑技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 唐山 063200)

0 引言

使用防蠟劑是油田防止或減輕油井結(jié)蠟情況的一種常用方法。防蠟劑是使用化學(xué)方法抑制原油中蠟晶析出、長(zhǎng)大、聚集和在固體表面上的沉積。目前，防蠟劑主要技術(shù)指標(biāo)的檢測(cè)方法是根據(jù)SY/T 6300—2009[1]標(biāo)準(zhǔn)要求，通過(guò)測(cè)定防蠟率，評(píng)價(jià)防蠟劑的防蠟效果。主要原理是根據(jù)油樣在降溫過(guò)程中，油樣與不銹鋼內(nèi)壁之間存在溫度梯度，從而產(chǎn)生石蠟沉積，利用防蠟劑可以抑制原油中蠟晶在固體表面上的聚集和沉積，通過(guò)測(cè)定加藥和未加藥情況下沉積的石蠟量差異來(lái)評(píng)價(jià)防蠟劑的防蠟效果。該方法可以直觀的評(píng)價(jià)防蠟劑的防蠟效果，但是也存在著油樣需求量大、實(shí)驗(yàn)用品涉及二甲苯等有毒液體和需購(gòu)買清防蠟測(cè)試儀的問(wèn)題。所以，本文旨在探究一種新的防蠟效果評(píng)價(jià)方法，既可以科學(xué)的評(píng)價(jià)防蠟劑的防蠟效果，又可以解決油樣需求大、接觸有毒試劑和購(gòu)買專用儀器的問(wèn)題。防蠟劑的另一種作用是可以抑制原油中蠟晶的析出。利用這一原理，可以通過(guò)測(cè)定加藥和未加藥情況下的析蠟點(diǎn)，來(lái)評(píng)判防蠟劑的防蠟效果。

析蠟點(diǎn)(WAT)是原油在冷卻過(guò)程中開(kāi)始有蠟晶析出的最高溫度[2,3]，是判斷原油中石蠟析出的重要依據(jù)。析蠟點(diǎn)越高，說(shuō)明石蠟越容易析出，表現(xiàn)在油井的結(jié)蠟深度越深，結(jié)蠟段越長(zhǎng)；析蠟點(diǎn)越低甚至低于井口溫度時(shí)，說(shuō)明石蠟越難析出，表現(xiàn)在油井的結(jié)蠟點(diǎn)越接近井口，甚至不易發(fā)生結(jié)蠟現(xiàn)象。因此，通過(guò)測(cè)定加藥和未加藥情況下油樣的析蠟點(diǎn)差異，是一種評(píng)價(jià)防蠟劑防蠟效果的可行性方法。測(cè)定析蠟點(diǎn)的方法主要有5 種：顯微觀察法、黏度計(jì)/流變儀法、差示掃描法(DSC)、激光法和超聲波法等。本文采用的是流變儀法。

1 試驗(yàn)材料及方法

試驗(yàn)材料：某油井原油、聚合物型防蠟劑。

試驗(yàn)儀器：流變儀、智能原油脫水儀。

試驗(yàn)方法：使用智能原油脫水儀處理原油，使其含水降至0.5%以下，用流變儀測(cè)定加藥和未加藥情況下的黏度-溫度曲線，確定析蠟點(diǎn)，判斷防蠟劑的防蠟效果。

2 防蠟效果評(píng)價(jià)

2.1 室內(nèi)評(píng)價(jià)

針對(duì)該井原油，使用流變儀測(cè)定加藥和未加藥情況下的黏度-溫度曲線，確定析蠟點(diǎn)。加藥濃度選取0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、1%、1.5%、2%、2.5%和3%。析蠟點(diǎn)測(cè)定結(jié)果如表1、圖1 所示。

表1 NP101X16不同情況下的析蠟點(diǎn)

圖1 NP101X16析蠟點(diǎn)-加藥濃度曲線

選取具有代表性的4 種情況下的黏度-溫度曲線：未加藥、加藥濃度0.5%、加藥濃度1%和加藥濃度2.5%。結(jié)果如圖2～圖5所示。

圖2 未加藥

圖3 加藥濃度0.5%

圖4 加藥濃度1%

圖5 加藥濃度2.5%

從圖1～5 和表1 可以看出，不同濃度的防蠟劑可以有效降低原油析蠟點(diǎn)。

(1)該井原油析蠟點(diǎn)隨加藥濃度的升高而降低，在加藥濃度為2.5%時(shí)，析蠟點(diǎn)最低，為15.8℃，相較于未加藥時(shí)，降低了9.2℃；

(2)在加藥濃度為0.1%～2.5%時(shí)，析蠟點(diǎn)與加藥濃度近似為線性關(guān)系；

(3)針對(duì)該井原油，此種防蠟劑的最佳加藥濃度為2.5%；

(4)加入不同濃度的防蠟劑后，原油析蠟點(diǎn)均有不同程度的降低，這說(shuō)明防蠟劑有效的抑制了原油中蠟晶的析出，延緩了蠟晶的析出溫度；

(5)通過(guò)測(cè)定析蠟點(diǎn)的方法，可以反應(yīng)防蠟劑的防蠟效果。

2.2 礦場(chǎng)實(shí)驗(yàn)

在該井進(jìn)行防蠟劑的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。該井原先使用加微生物和自循環(huán)熱洗的方法進(jìn)行清防蠟。自2019 年12 月10 日開(kāi)始采用投加防蠟劑和自循環(huán)熱洗的方式，加藥方式為人工油套環(huán)空加藥。該井日產(chǎn)液10t，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，按照防蠟劑1%加量進(jìn)行投加，加藥量100kg/次。

2019 年12 月10 日至2020 年4 月30 日間投加防蠟劑，統(tǒng)計(jì)2019 年1 月1 日至2020 年4 月30 日的加藥和熱洗數(shù)據(jù)，整理?yè)Q藥前后的加藥周期和熱洗周期，結(jié)果如表2 所示。

表2 NP101X16井

從表2 可以看出，投加防蠟劑后，熱洗周期和加藥周期均得到一定程度的延長(zhǎng)，防蠟劑在該油井的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果良好，這與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

3 結(jié)語(yǔ)

(1)測(cè)定析蠟點(diǎn)可以作為防蠟劑的一種評(píng)價(jià)方法，具體指標(biāo)還需實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步論證。

(2)防蠟劑在油井的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果良好，可以延長(zhǎng)熱洗周期和加藥周期。

(3)測(cè)定析蠟點(diǎn)的評(píng)價(jià)方法，可以解決傳統(tǒng)方法油樣需求大、接觸有毒試劑和需購(gòu)買專用儀器的問(wèn)題。