一種低溫油井化學(xué)清蠟劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油井清蠟技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低溫油井化學(xué)清蠟劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于溶有一定量石蠟的原油，在開(kāi)采過(guò)程中，隨著溫度、壓力的降低和氣體的析 出，溶解的石蠟便以結(jié)晶體析出、長(zhǎng)大聚集并沉積在管壁等固相表面上，即出現(xiàn)所謂的結(jié)蠟 現(xiàn)象。結(jié)蠟會(huì)堵塞產(chǎn)油層，降低油井產(chǎn)量，同時(shí)也會(huì)增大油井負(fù)荷，造成生產(chǎn)事故。
[0003] 雖然在含蠟原油的開(kāi)采過(guò)程中可采用各類防蠟方法，但油井仍不可避免地存在有 蠟沉積的問(wèn)題。蠟沉積嚴(yán)重地影響著油井正常生產(chǎn)，所以必須采取措施將其清除。
[0004] 目前油井常用的清蠟方法有機(jī)械清蠟、熱力清蠟、化學(xué)清蠟等。
[0005] 用化學(xué)方法對(duì)油井進(jìn)行清蠟和防蠟是目前油田應(yīng)用比較廣泛的方法。通常將藥劑 從油套環(huán)空中加入或通過(guò)空心抽油桿加入，不會(huì)影響油井的正常生產(chǎn)和其他作業(yè)。除可以 起到清防蠟效果外，使用某些藥劑還可以起到降凝、降粘、解堵的作用?；瘜W(xué)清、清蠟劑有油 溶性、水溶性和乳液型三種液體清、清蠟劑，此外還有一種固體清清蠟劑。
[0006] 現(xiàn)場(chǎng)使用的油溶性清清蠟劑主要由有機(jī)溶劑、表面活性劑和少量的聚合物組成， 例如大慶II號(hào)清、清蠟劑的配方為鉑重整塔底油30%、120號(hào)直餾溶劑汽油66. 6%、聚丙烯酰 胺0. 3%，T一滲透劑0. 3%。其中有機(jī)溶劑主要是將沉積在管壁的蠟溶解，加入表面活性劑 的目的是幫助有機(jī)溶劑沿沉積蠟中縫隙和蠟與油井管壁的縫隙滲入以增加接觸面，提高溶 解速度，并促進(jìn)沉積在管壁表面上的蠟從管壁表面脫落，使之隨油流帶出油井。部分油溶性 清、清蠟劑加入高分子聚合物的目的是希望聚合物與原油中首先析出的蠟晶形成共晶體。 由于所加入的聚合物具有特殊結(jié)構(gòu)，分子中具有親油基團(tuán)，同時(shí)也具有親水集團(tuán)，親油基團(tuán) 與蠟共晶，而親水集團(tuán)則伸展在外，阻礙其后析出的蠟與之結(jié)合成三維網(wǎng)目結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到 降粘、降凝的目的，也阻礙蠟的沉積并起到一定的防蠟效果。其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)原油適應(yīng)性較強(qiáng)； 溶蠟速度快，加入油井后見(jiàn)效快；產(chǎn)品凝固點(diǎn)低，便于冬季使用。其缺點(diǎn)：相對(duì)密度小，對(duì)高 含水油井不太合適；燃點(diǎn)低，易著火，使用時(shí)必須嚴(yán)格防火措施；一般這類清、清蠟劑具有 毒性。
[0007] 水溶性清蠟劑是由水和許多表面活性劑組成?，F(xiàn)場(chǎng)使用的配方是根據(jù)各油田原油 性質(zhì)、結(jié)蠟條件不同而篩選出來(lái)的。但都是在水中加入表面活性劑、互溶劑和堿性物質(zhì)。常 用的有磺酸鹽型、季胺鹽型、平平加型、聚醚型四大類。這種清、清蠟劑可以起到綜合效應(yīng)。 其中，表面活性劑起潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)作用，使結(jié)蠟表面反轉(zhuǎn)為親水性表面，表面活性劑被吸附在油 管表面有利于石蠟從表面脫落，不利于蠟在表面沉積，從而起到防蠟效果。表面活性劑的滲 透性能和分散性能幫助清、清蠟劑滲入松散結(jié)構(gòu)的蠟晶縫隙里，使蠟分子之間的結(jié)合力減 弱，從而導(dǎo)致蠟晶拆散而分散于油流中?；ト軇┑淖饔檬翘岣哂?蠟)與水的互溶程度，可用 的互溶劑有醇和醇醚，如甲醇、乙醇、異丙醇、異丁醇、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚等。堿性物質(zhì) 可與蠟中瀝青質(zhì)等有機(jī)極性物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)生易分散于水的產(chǎn)物，因而可用水基清、清蠟劑將 它從結(jié)蠟表面清除，常用的堿性物質(zhì)有氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿類和硅酸鈉、磷酸鈉、焦磷 酸鈉、六偏磷酸鈉等一類溶于水，使水呈堿性的鹽類。其優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)密度較大，對(duì)高含水油 井應(yīng)用效果較好；使用安全，無(wú)著火危險(xiǎn)。其缺點(diǎn)是見(jiàn)效較慢，凝固點(diǎn)可達(dá)~20~-30°C， 但在嚴(yán)寒的冬天使用，其流動(dòng)性仍然有待改進(jìn)。
[0008] 乳液型清蠟劑是將油溶性清蠟劑加入水和乳化劑及穩(wěn)定劑后形成水包油乳狀液。 這種乳狀液加入油井后，在井底溫度下進(jìn)行破乳而釋放出對(duì)蠟具有良好溶解性能的有機(jī)溶 劑和油溶性表面活性劑，從而起到清蠟和防蠟的雙重效果。乳液型清蠟劑具有油溶性清蠟 劑溶蠟速度快的優(yōu)點(diǎn)。由于這種清蠟劑其乳液的外相是水，因而又像水溶性清蠟劑那樣使 用安全，不易著火且相對(duì)密度較大。它的缺點(diǎn)是在制備和貯存時(shí)必須穩(wěn)定，而到達(dá)井底后必 須立即破乳，這就對(duì)乳化劑的選擇和對(duì)井底破乳溫度有著嚴(yán)格的要求，制備和使用時(shí)間條 件要求較高，否則就起不到清防蠟作用。
[0009] 制備乳液型清蠟劑常用的乳化劑為OP型表面活性劑，以及油酸、亞油酸和樹(shù)脂酸 的復(fù)合酯與三乙醇胺的混合物。
[0010] 固體清蠟劑主要由高分子聚乙烯、穩(wěn)定劑和EVA(乙烯-醋酸乙烯酯聚合物）組 成，它可以制成粒狀，或混溶后在模具中壓成一定形狀（如蜂窩煤塊狀）的防蠟塊，將其 置于油井一定的溫度區(qū)域或投入井底，在油井溫度下逐步溶解而釋放出藥劑并溶于油中。 作為清蠟劑用的聚乙烯要求相對(duì)分子量為5000~30000,最好在20000左右，相對(duì)密度為 0. 86~0. 94,熔點(diǎn)在102~107°C之間，且結(jié)晶比較少，或非結(jié)晶型為宜。清蠟劑中的EVA， 由于具有與蠟結(jié)構(gòu)相似的（CH2 -CH2)n鏈節(jié)，又具有一定數(shù)量的極性基團(tuán)，它溶于原油中。 當(dāng)冷卻時(shí)它與原油中的蠟產(chǎn)生共晶作用，然后通過(guò)伸展在外的極性基團(tuán)抑制蠟晶的生長(zhǎng)。 而溶解在原油中的聚乙烯，當(dāng)油溫降低時(shí)，它會(huì)首先析出，成為隨后析出的石蠟晶核，蠟的 晶粒被吸附在聚乙烯的碳鏈上，由于空間障礙和欄隔作用也阻礙晶體的長(zhǎng)大及聚集，并減 少EVA與蠟晶體之間的粘結(jié)力，從而使油井的結(jié)蠟減少，達(dá)到防蠟的目的。其優(yōu)點(diǎn)是作業(yè)一 次防蠟周期較長(zhǎng)(一般長(zhǎng)達(dá)半年左右)，成本較低。其缺點(diǎn)是它對(duì)油品的針對(duì)性較強(qiáng)，其配方 必須根據(jù)油井情況和原油析蠟點(diǎn)具體篩選。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種低溫油井化學(xué)清蠟劑及其制備方法。
[0012] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的： 本發(fā)明實(shí)施例體提供一種低溫油井化學(xué)清蠟劑，該清蠟劑具有如下成份及重量份的混 合物： 特殊表面活性劑5~20份、抗冰劑80~200份、蠟晶改進(jìn)劑100~600份、乳化劑2~ 20份、水200~400份。
[0013] 上述方案中，所述特殊表面活性劑為高分子低聚度聚合物型表面活性劑JHW-1。
[0014] 上述方案中，所述抗冰劑為乙二醇單甲醚和疏水親油型含氟表面活性劑按10:1 比例混合的混合物。
[0015] 上述方案中，所述蠟晶改進(jìn)劑為入混苯。
[0016] 上述方案中，所述乳化劑為聚氧乙烯醇醚型表面活性劑。
[0017] 上述方案中，所述高分子低聚度聚合物型表面活性劑JHW-1的制備方法，根據(jù)自 由基聚合原理，在過(guò)硫酸鹽與過(guò)氧化物復(fù)合引發(fā)體系中，通過(guò)將甲氧基聚氧乙烯甲基丙烯 酸酯與甲基丙烯磺酸鈉按摩爾比為2:1的比例，在鏈轉(zhuǎn)移劑存在的情況下進(jìn)行共聚合反 應(yīng)，合成獲得所述高分子低聚度聚合物型表面活性劑JHW-1。
[0018] 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種低溫油井化學(xué)清蠟劑的制備方法，該制備方法為：首先 按比例將抗冰劑乙二醇單甲醚和疏水親油型含氟表面活性劑加入帶有攪拌器的容器中，然 后依次加入特殊表面活性劑高分子低聚度聚合物型表面活性劑JHW-1、蠟晶改進(jìn)劑和乳化 劑，攪拌全部溶解，備用；然后在另一帶有攪拌器容器中加入水，開(kāi)啟攪拌器，邊攪邊加入事 先配制的含有抗冰劑、特殊表面活性劑、蠟晶改進(jìn)劑和乳化劑的混合物，加料完畢，攪拌lh， 即可形成乳白色的乳液型清蠟劑。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果： 1、本發(fā)明的低溫清蠟效果較好；按行標(biāo)SY/T6300-1997的評(píng)價(jià)方法，在室溫下以及 24°C下進(jìn)行清蠟劑溶蠟速度試驗(yàn)，即在具塞內(nèi)加入15ml樣品+lg左右的石蠟，溶蠟速度 0. 01399g/min，與其他清蠟劑在45°C的溶蠟速度相近。
[0020] 2、本發(fā)明促進(jìn)清蠟劑對(duì)石蠟的吸附、共晶和增溶作用，實(shí)現(xiàn)了清防蠟的雙重效果。 這是其他清蠟劑不能相比。
[0021] 3、本發(fā)明穩(wěn)定性較好，放置15天穩(wěn)定率達(dá)95%以上。減少油相揮發(fā)，不易燃，降低 了清蠟劑生產(chǎn)儲(chǔ)存、運(yùn)輸和施工過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染，消除了儲(chǔ)存、運(yùn)輸和施工安全隱患。
[0022] 4、本本發(fā)明使游離的低分子在變化過(guò)程中化學(xué)鍵的斷裂生成變性結(jié)構(gòu)，因而結(jié) 構(gòu)松散，不能形成結(jié)冰，易水解，使其在~20°C以下的溫度下不結(jié)冰，實(shí)現(xiàn)油井低溫清蠟。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為郭708-3井措施前的示功圖； 圖2為采用