化学清防蜡剂作用机理
化学清防蜡技术是利用化学药剂达到油井清防蜡的目的。按照化学药剂破乳剂的作用可分为清蜡剂和防蜡剂两大类。
1.清蜡剂
清蜡剂有油基型清蜡剂、水基型清蜡剂和乳液型清蜡剂3种。
(1) 油基型清防蜡剂
油基型清蜡剂是一类溶蜡量很大的溶剂,能将已形成的蜡溶解。目前国内外普遍采用的此类溶剂有CS2、CCl4、CHC13、芳烃溶剂、汽油、柴油、凝析油、石脑油及一些化工过程中的副产品。
油基型清蜡剂的作用原理是将对沉积石蜡具有较强溶解和携带能力的溶剂分批或连续反注人油井,将沉积石蜡溶解并携带走。结蜡严重时,可将清蜡剂大剂量加入到油管中循环以达到除蜡的目的。在油基型清蜡剂中通常加入表面活性剂,利用表面活性剂的润湿、渗透、分散和洗净作用,进一步提高溶剂的清蜡效果。
在使用油基型清蜡剂前应检验清蜡剂与原油的相溶性,以防止在清蜡过程中出现沥青质析出的现象。使用油基型清蜡剂的优点是处理效果好,不需要较高的温度,但是由于通常所使用的溶剂毒性较大且易燃、易爆,因而其应用受到一定的限制。
(2) 水基型清防蜡剂
水基型清蜡剂是以表面活性剂为主,同时加入互溶剂、碱性物质和水组成的一类清蜡剂。表面活性剂的作用是润湿反转,使结蜡表面由亲油反转为亲水表面,有利于蜡的脱落。同时表面活性剂的渗透作用可使蜡分子与管壁间的黏结力减弱,从而将其从管壁上清除。可用的表面活性剂包括水溶性的磺酸盐型、聚酶型、吐温型、平平加型与OP型等。互溶剂的作用是增加油与水的相互溶解度,促使蜡晶溶解而进入油流中。常用的互溶剂有CH3CH2CHOH、(CH3)2CHOH、CH3 (CH2)3 O(CH2)3 CH3、丁二醇乙醚等。碱性物质的作用是碱可以与蜡中的沥青质等极性物质反应,生成可溶于水的产物。可用的碱有NaOH、2NaOH.Si02、Na3 P04和(NaP03)6等。由于水基型清蜡剂主要是依靠表面活性剂的润湿反转、渗透和洗净作用将沉积的石蜡从设备表面上除掉,因而其使用效果受温度的影响较大,温度越低效果越差,因此在低温下使用时应考虑增大表面活性剂的用量。
(3)乳液型清防蜡剂
乳液型清蜡剂是采用乳化技术,将清蜡效率高的芳香烃或混合芳香烃溶剂作为内相,将表面活性剂水溶液作为外相配制的水包油型乳状液。选择有适当浊点的非离子型表面活性剂作乳化剂,就可使乳化液在进入结蜡段之前破乳,分出两种清蜡剂同时起清蜡作用。
该类清蜡剂既保留了油基型清蜡剂和水基型清蜡剂的优点,又克服了油基型清蜡剂对人体毒害性较大和水基型清蜡剂受温度影响较大的缺点,若能较好地解决乳状液的稳定性和井下破乳的问题,该种类型的清蜡剂将具有良好的发展前景。
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