一种防蜡效果评价方法的探究

杨凯 陈勇

(1.唐山冀油瑞丰化工有限公司，河北 唐山 063200；2.河北省油田化学剂技术创新中心，河北 唐山 063200)

0 引言

使用防蜡剂是油田防止或减轻油井结蜡情况的一种常用方法。防蜡剂是使用化学方法抑制原油中蜡晶析出、长大、聚集和在固体表面上的沉积。目前，防蜡剂主要技术指标的检测方法是根据SY/T 6300—2009[1]标准要求，通过测定防蜡率，评价防蜡剂的防蜡效果。主要原理是根据油样在降温过程中，油样与不锈钢内壁之间存在温度梯度，从而产生石蜡沉积，利用防蜡剂可以抑制原油中蜡晶在固体表面上的聚集和沉积，通过测定加药和未加药情况下沉积的石蜡量差异来评价防蜡剂的防蜡效果。该方法可以直观的评价防蜡剂的防蜡效果，但是也存在着油样需求量大、实验用品涉及二甲苯等有毒液体和需购买清防蜡测试仪的问题。所以，本文旨在探究一种新的防蜡效果评价方法，既可以科学的评价防蜡剂的防蜡效果，又可以解决油样需求大、接触有毒试剂和购买专用仪器的问题。防蜡剂的另一种作用是可以抑制原油中蜡晶的析出。利用这一原理，可以通过测定加药和未加药情况下的析蜡点，来评判防蜡剂的防蜡效果。

析蜡点(WAT)是原油在冷却过程中开始有蜡晶析出的最高温度[2,3]，是判断原油中石蜡析出的重要依据。析蜡点越高，说明石蜡越容易析出，表现在油井的结蜡深度越深，结蜡段越长；析蜡点越低甚至低于井口温度时，说明石蜡越难析出，表现在油井的结蜡点越接近井口，甚至不易发生结蜡现象。因此，通过测定加药和未加药情况下油样的析蜡点差异，是一种评价防蜡剂防蜡效果的可行性方法。测定析蜡点的方法主要有5 种：显微观察法、黏度计/流变仪法、差示扫描法(DSC)、激光法和超声波法等。本文采用的是流变仪法。

1 试验材料及方法

试验材料：某油井原油、聚合物型防蜡剂。

试验仪器：流变仪、智能原油脱水仪。

试验方法：使用智能原油脱水仪处理原油，使其含水降至0.5%以下，用流变仪测定加药和未加药情况下的黏度-温度曲线，确定析蜡点，判断防蜡剂的防蜡效果。

2 防蜡效果评价

2.1 室内评价

针对该井原油，使用流变仪测定加药和未加药情况下的黏度-温度曲线，确定析蜡点。加药浓度选取0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、1%、1.5%、2%、2.5%和3%。析蜡点测定结果如表1、图1 所示。

表1 NP101X16不同情况下的析蜡点

图1 NP101X16析蜡点-加药浓度曲线

选取具有代表性的4 种情况下的黏度-温度曲线：未加药、加药浓度0.5%、加药浓度1%和加药浓度2.5%。结果如图2～图5所示。

图2 未加药

图3 加药浓度0.5%

图4 加药浓度1%

图5 加药浓度2.5%

从图1～5 和表1 可以看出，不同浓度的防蜡剂可以有效降低原油析蜡点。

(1)该井原油析蜡点随加药浓度的升高而降低，在加药浓度为2.5%时，析蜡点最低，为15.8℃，相较于未加药时，降低了9.2℃；

(2)在加药浓度为0.1%～2.5%时，析蜡点与加药浓度近似为线性关系；

(3)针对该井原油，此种防蜡剂的最佳加药浓度为2.5%；

(4)加入不同浓度的防蜡剂后，原油析蜡点均有不同程度的降低，这说明防蜡剂有效的抑制了原油中蜡晶的析出，延缓了蜡晶的析出温度；

(5)通过测定析蜡点的方法，可以反应防蜡剂的防蜡效果。

2.2 矿场实验

在该井进行防蜡剂的现场试验。该井原先使用加微生物和自循环热洗的方法进行清防蜡。自2019 年12 月10 日开始采用投加防蜡剂和自循环热洗的方式，加药方式为人工油套环空加药。该井日产液10t，结合现场实际情况和室内实验结果，按照防蜡剂1%加量进行投加，加药量100kg/次。

2019 年12 月10 日至2020 年4 月30 日间投加防蜡剂，统计2019 年1 月1 日至2020 年4 月30 日的加药和热洗数据，整理换药前后的加药周期和热洗周期，结果如表2 所示。

表2 NP101X16井

从表2 可以看出，投加防蜡剂后，热洗周期和加药周期均得到一定程度的延长，防蜡剂在该油井的现场试验效果良好，这与室内实验结果一致。

3 结语

(1)测定析蜡点可以作为防蜡剂的一种评价方法，具体指标还需实验进一步论证。

(2)防蜡剂在油井的现场试验效果良好，可以延长热洗周期和加药周期。

(3)测定析蜡点的评价方法，可以解决传统方法油样需求大、接触有毒试剂和需购买专用仪器的问题。