伴生轻质油制高效乳液型清蜡剂研究与性能评价

曹胜江

伴生轻质油制高效乳液型清蜡剂研究与性能评价

曹胜江

（中石化华东石油局江苏华扬液碳有限责任公司，江苏 泰州 225300）

针对苏北油区原油含蜡量高、井筒频繁卡蜡的问题，在原油物性特征分析的基础上，以苏北某气田伴生轻质原油为溶剂，研制出适用于苏北油区的高效乳液型清蜡剂。结果表明：苏北原油具备含蜡量在28.1%～39.45%之间，凝固点介于30～46 ℃之间，析蜡点近50 ℃等特征。以伴生轻质油、混合二甲苯、100#溶剂油按质量比为2∶5∶3组成的混合溶液为有机溶剂，以质量比为6∶4的油溶性表面活性剂（Span80）与水溶性表面活性剂（OP-10）为乳化剂，复配制得适用于苏北油区油井的高效乳液型清蜡剂。矿场实践表明该乳液型清蜡剂应用效果较好。

伴生轻质油；清蜡剂；苏北油区

苏北油田原油均属陆相成因的石蜡基原油，具有含蜡量高、凝固点高和析蜡点高的特征，较易发生结蜡现象，兴化戴南组油藏原油该特点尤为明显[1-3]，每年仅泰州采油厂因蜡卡躺井就高达20余井次。产出原油结蜡不仅会对油井举升造成一定的影响，同时还会使抽油机载荷变大，导致单井日电耗增加约12%[4-5]。目前苏北油区清防蜡方式主要有热洗净和定期加清防蜡剂两种[6-7]。热洗清蜡周期普遍较短，且会增大污染地层概率，降低油井产量。因此，根据苏北原油物性特征，研制出高效、低成本的清蜡剂对苏北油区开发至关重要。

苏北某气田开发过程中的主要副产物为伴生轻质油，年产量约为700 t，其主要成分与石蜡相类似，可作为溶解石蜡的良好有机溶剂[8-10]。针对苏北油区原油物性特征，以气田伴生轻质油为主剂，开发出适用于苏北油区的高效清蜡剂，对油井清蜡、延长检泵周期、热洗井周期和有效利用气田伴生轻质油具有重大意义。

1 室内研究

1.1 实验仪器及试剂

实验所用仪器有822e 差示扫描量热仪、HP6890－HP5973 色谱质谱联用仪、SNT/Ⅰ型石油产品凝点测定仪、SMC-Ⅱ密度测定仪、沥青测定仪、蜡含量测定仪、乌氏粘度计7种。

实验试剂中苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、已苯等为市售分析纯试剂；混合二甲苯（乙苯15%，对二甲苯18%，间二甲苯40%，邻二甲苯25%）、汽油、柴油、石油醚（60～90 ℃)，溶剂油100#，非离子表面活性剂Tween系列、Span系列和OP系列等为工业品。

1.2 原油物性分析

实验测试结果表明，苏北油区兴化戴南组油藏原油含蜡量为28.62%～38.85%，凝固点为33～47 ℃，析蜡点为50～52 ℃。

1.3 高效乳液型清蜡剂制备

乳液型清蜡剂与原油混合时，其中的油基清蜡剂会和水基清蜡剂相分离，并发挥各自的作用，产生很好的清蜡效果。为高效解决苏北盆地原油结蜡的问题，开展乳液型清蜡剂的制备。

1.3.1 油基清蜡剂主剂筛选

油基清蜡剂是溶蜡能力很强的溶剂，主要可分为芳烃、馏分油和其他溶剂三类。与其它油基清蜡剂相比，芳烃溶剂的溶蜡量和溶蜡速率较好。

分别取15 mL表1中所示的13种溶剂，按照SY/T 6300—2009 方法测定其的溶蜡速率。向13种溶剂中分别加入（1±0.02）g蜡球（医用高效切片石蜡，熔点介于56～58 ℃），并采用恒温水浴控制温度在（45±1）℃，观察石蜡溶完时间。

从表1的实验数据可以看出，按照SY/T 6300—2009的标准，除柴油不合格之外，其余均达到标准要求，最好的达到标准要求的4～5倍。

表1 主剂筛选溶蜡实验结果表

1.3.2 主剂的复配

由于分析纯不能作为清蜡剂生产加工主要原料，在室内复配实验时暂时不选择分析纯作为复配的原料。在所收集的溶剂中，混合二甲苯、汽油、柴油、溶剂油100#价格在5 500～6 300元·t-1，石油醚（60～90 ℃）和溶剂油120#价格相对较高。故选取伴生轻质油、混合二甲苯、汽油、柴油、溶剂油100#作为复配的组分。

按照表2的比例配置100g的复配溶液，取15 mL复配溶液按照SY/T 6300—2009 方法在相同条件下测定溶剂的溶蜡速率，测试结果见表3。

表2 协同实验复配各溶剂的质量分数 %

初步选取伴生轻质油与混合二甲苯和溶剂油100#作为清蜡剂主剂，并在此基础上，设计复配10种不同比例的清蜡剂主剂进行溶蜡实验，按照表4的比例配置100 g的复配溶液，取15 mL复配溶液按照SY/T 6300—2009 方法在相同条件下测定溶剂的溶蜡速率，测试结果见表5。

表3 协同实验复配溶蜡实验结果

表4 清蜡剂主剂复配比例 质量百分比%

表5 清蜡剂主剂复配溶蜡实验结果

为提升伴生轻质油的占比，同时又不影响复配体系的溶蜡速率，最优选定按照F14的比例进复配。

1.3.3 表面活性剂的筛选

选取常用的Span-80、Tween-80、OP-10作为复配原料，按照表6的比例配置18份（每份100 g）混合表面活性剂样品，观察其乳化效果。

实验结果表明（Span-80）∶（OP-10)为6∶4的时候乳化效果最佳，在该比例下乳液型体系的溶蜡速率测定0.048 1 g·min-1。抽取现场两个同类助剂进行室内对比，在相同条件下另外两种助剂溶蜡速率分别为0.036 2 g·min-1和0.040 5 g·min-1，室内条件下乳液型清蜡剂的溶蜡效果要超过其他两个同类助剂。

2 现场应用

2020年7月-12月，该乳液型清蜡剂在泰州采油厂应用32井次，应用后油井示功图明显变窄，上行载荷明显下降，下行载荷明显上升，抽油机平衡率向好，抽油机电机运转电流下降8～10 A。

表6 复配表面活性剂乳化实验结果

通过添加该乳液型清蜡剂，单井平均热洗井周期由3个月增加至6个月，蜡卡躺井井次较上半年减少了5井次，大大降低了油井蜡卡作业费用和抽油机运行电耗，现场应用效果较好。

3 结 论

1）溶剂油100#与混合二甲苯具备较好的协同效应，伴生轻质油的加入提升了协同效应的效果。

2）（Span-80）∶（OP-10)为6∶4的二元复配体系对复合溶剂乳化稳定性最好，溶蜡速率高于两个现场同类助剂。

3）以伴生轻质油、混合二甲苯、100#溶剂油按质量比为2∶5∶3组成的混合溶液为有机溶剂，以质量比为6∶4的油溶性表面活性剂（Span80）与水溶性表面活性剂（OP-10）为乳化剂，制得的乳液型清蜡剂在45 ℃下溶蜡速率为0.048 1 g·min-1，现场清蜡试验效果较好。

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Research and Performance Evaluation of High-efficiency Emulsion Paraffin Remover Prepared From Associated Light Oil

（Jiangsu Huayang Liquid Carbon Co., Ltd., Sinopec East China Petroleum Bureau, Taizhou Jiangsu 225300, China）

Aiming at the problems of high wax content in crude oil and frequent wax blockage in wellbore in North Jiangsu oil field, based on the analysis of physical properties of crude oil, a high-efficiency emulsion wax remover suitable for North Jiangsu oil field was developed with light crude oil associated with a gas field in northern Jiangsu as solvent. The results showed that North Jiangsu crude oil had the characteristics of wax content of 28.1%～39.45%, freezing point of 30～ 46℃ and wax precipitation point of nearly 50℃. With the mixed solution of associated light oil, mixed xylene and 100#solvent oil in the mass ratio of 2∶5∶3 as organic solvent, and oil-soluble surfactant (Span80) and water-soluble surfactant (OP-10) in the mass ratio of 6∶4 as emulsifiers, a high-efficiency emulsion paraffin remover suitable for oil wells in North Jiangsu oil field was prepared. The field practice showed that the application effect of the emulsion paraffin remover was good.

Associated light oil; Paraffin remover; North Jiangsu oil field

2021-12-17

曹胜江（1987-），男，工程师，湖北省襄樊市人，2010年毕业于中国地质大学（武汉）资源勘查工程专业，研究方向：油气田开发技术。

TE39

A

1004-0935（2022）06-0760-03