一种油井用缓蚀防蜡剂的研究与应用

杨海燕，宋连银，王伟波，张庆祝，樊辉

（1.西安长庆化工集团有限公司，陕西西安710018；2.中国石油长庆油田分公司第五采油厂，陕西西安710021）

一种油井用缓蚀防蜡剂的研究与应用

杨海燕1，宋连银2，王伟波1，张庆祝1，樊辉2

（1.西安长庆化工集团有限公司，陕西西安710018；2.中国石油长庆油田分公司第五采油厂，陕西西安710021）

本文针对长庆油田部分作业区油井腐蚀结蜡严重的问题，利用防蜡剂的防蜡机理和缓蚀剂的合成工艺，研制出一种油井用缓蚀防蜡剂。室内评价结果表明：该缓蚀防蜡剂加药浓度在200 mg/L时，缓蚀速率下降至0.03 mm/a，防蜡率达到82.3%。现场应用情况表明该产品具有加注工艺简单、缓蚀及防蜡效果好等特点。

腐蚀；结蜡；腐蚀速率；防蜡率

本文针对以上问题，利用防蜡剂的防蜡机理和缓蚀剂的合成工艺［3］，研制出一种缓蚀性能好、防蜡率高、可冬季方便使用的油井用缓蚀防蜡剂。

1　实验部分

1.1实验药品

油酸，化学纯，酸值（KOH）190.0 mg/g～205.0 mg/g；三乙烯四胺，化学纯，纯度不小于90.0%；二甲苯，分析纯，纯度不小于99.5%；氯化苄，分析纯，纯度不小于99%；蜡晶改进剂（产地：日本）。

1.2合成方法

将1 mol的油酸和1.1 mol四乙烯五胺依次加入三口烧瓶，再加入一定量的二甲苯作携水剂，在130℃～140℃下回流至无水时，结束酰胺化反应；然后在一定时间内逐步升温至170℃～180℃，至无水产生时结束环化反应，降至120℃时加入10%的蜡晶改进剂和0.5 mol的氯化苄，搅拌40 min冷却至室温，加入20%的甲醇即得缓蚀防蜡剂。

1.3缓蚀性能评价

参照石油天然气行业标准SY/5273-2000中的静态挂片失重法。

1)联接变压器Δ/Yn接线并且阀侧经高阻接地的方式，在交直流不对称故障时相比其他接地方式在故障穿越及恢复过程中优势明显。

1.4防蜡率、降黏率的测定

采用石油天然气行业标准SY/6300-2009进行评价。

1.5原油预处理

将长庆油田A作业区腐蚀、结蜡严重的单井油样，利用离心分离机将腐蚀结蜡严重区块的混合油样油水分离，再使用高速搅拌机按照一定比例进行混合乳化，依照标准进行相关测试。

2　结果与讨论

2.1原油含水对腐蚀、结蜡的影响

实验温度为50℃，实验周期为7 d，采用静态腐蚀试验，挂片为A3钢片；结蜡实验采用6300-2009进行测试，测试结果（见图1）。

图1　不同含水率原油腐蚀、结蜡实验

通过实验可以看出，结蜡质量随原油含水率的升高而降低，腐蚀速率随原油含水率的升高而升高，当原油含水率达到30%时，挂片腐蚀严重，腐蚀速率达到0.076 mm/a，当原油含水率升高至60%以后，结蜡质量大幅下降，因此，针对该区块30%～60%的油井应采取必要的缓蚀、防蜡手段。

2.2加药浓度对缓蚀性能的影响

针对该区块腐蚀、结蜡严重的单井混合油样采用静态挂片法，在不同加药浓度条件下进行缓蚀性能评价实验，实验温度为50℃，实验周期为7 d，测试结果（见图2）。

图2　加药浓度对缓蚀性能的影响

通过实验可以看出，A3挂片的腐蚀速率随加药浓度的升高而降低，当加药浓度达到200 mg/L时，腐蚀速率下降至0.03 mm/a，腐蚀速率下降幅度缓慢。

2.3加药浓度对防蜡性能的影响

图3　加药浓度对扭矩及结蜡质量的影响

图4　加药浓度对防蜡性能的影响

通过实验可以看出，随着加药浓度的升高，结蜡质量和终结扭矩不断下降，当加药浓度升高至200 mg/L时，结蜡质量和终结扭矩下降缓慢，防蜡率和降黏率也均达到了60%以上。因此针对该类油样，加药浓度应控制在200 mg/L以上。

2.4现场应用情况

2.4.1加药周期及加药浓度的确定根据室内试验、现场跟踪监测及目前油井产出液情况，确定加药周期为7 d～15 d，加药浓度在150 mg/L～300 mg/L。加药周期根据加药前后现场跟踪监测情况来确定，当静态腐蚀速率、总铁含量出现明显上升以及结垢离子含量出现降低时进行第二轮加药，以两次加药的时间间隔作为一个加药周期。

2.4.2加药方式常规加药方式包括环空加药和地层注入两种，其中环空加药又分为间歇性和连续加药。综合考虑操作的方便性、安全性、作业周期及效果，本方案采用间歇性加药方式。

2.4.3现场试验情况2013年9月～2014年2月，该缓蚀防蜡剂在长庆油田进行现场应用试验。该区块原油凝固点高、结蜡严重，腐蚀严重，现场应用情况（见表1）。

（1）现场应用结果表明：试验配方具有较好的缓蚀防蜡效果。铁离子下降率最高达99.8%；腐蚀速率也明显下降，缓蚀率平均达87.0%。

表1　现场结蜡情况对比

（2）通过现场监测，确定了最佳加药周期和加药量，加药周期为7 d～10 d，加药量根据各井生产情况不同而不同。

（3）目前该井运行正常，现场通过使用缓蚀防蜡剂，可以看出检泵周期延长3倍以上，抽油机上行电流平均下降20 A以上，为该地区油井防蜡和缓蚀工作提供了更好的保证。

3　结论

（1）腐蚀速率随原油含水率的升高而升高，结蜡质量随着含水率的升高而降低。

（2）合成出的缓蚀防蜡剂针对该区块含水率在30%～60%的单井混合油样，加药浓度达到200 mg/L以上时，有较好的缓蚀、防蜡性能。

（3）现场实验结果表明，应用后电流、载荷下降，产液量升高，检泵周期延长3倍以上，为该地区油井防蜡和缓蚀工作提供了更好的保证。

［1］杨全安.油田腐蚀检测及防治技术［G］.长庆油田专业技术人员培训教材，2010.

［2］高亚楠，汤天遴，李玉萍，等．中原油田集输管线腐蚀行为研究［J］．石油化工腐蚀与防护，2003，20（3）：28-30．

［3］朱好华，马勇，杜彪，王伟波.防冻乳状型防蜡剂YZ238的研制［J］.石油与天然气化工，2009，38（3）：19-21.

Research and application of an oil well corrosion and paraffin inhibitor

YANG Haiyan1，SONG Lianyin2，WANG Weibo1，ZHANG Qingzhu1，FAN Hui2
（1.Xi'an Changqing Chemical Group Co.，Ltd.，Xi'an Shanxi 710018，China；2.Oil Production Plant 5 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi'an Shanxi 710018，China）

The corrosion and wax part operation area of Changqing oilfield serious problem，the mechanism for wax prevention paraffin inhibitor，synthesis inhibitor，developed an oil well corrosion and paraffin inhibitor.The results show，the amount of the inhibitor，paraffin inhibitor in 200 mg/L，the corrosion rate decreased to 0.03 mm/a，paraffin removal rate reached 82.3%. Field application shows that the product has the characteristics of simple process，filling of corrosion inhibition and anti wax etc.

corrosion；wax；corrosion rate；paraffin inhibiting ratio

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.05.029

TE358.2

A

1673-5285（2015）05-0122-03

2015－03-26