一种微乳液清蜡剂的研制

宋连银，王伟波，杨海燕，章文荣，翁华涛

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

在油田开采过程中，随着压力、温度的不断降低，石油中的轻质组分不断逸出，破坏了石蜡溶解在原油中的平衡条件，致使石蜡在油流中和管壁上结晶析出，并以此为中心开始形成固体三维网状结构[1]，蜡晶呈薄片状或针状吸附在油管管壁、抽油杆、抽油泵、及其它井底设备、地面集输管线、阀门、分离器、储罐等的金属表面，减小了油流通道，增加了原油的流动阻力，从而导致油井产量下降。由于石蜡沉积给油田生产带来了各种困难，严重降低了石油和天然气的产量。因此，油井清防蜡工艺技术早已得到石油生产者的重视，并已经发展和应用了机械、热力、化学等多种清防蜡工艺技术，其中化学清蜡、防蜡是油田清防蜡工艺发展的主要趋势[2]。

目前长庆油田使用的清蜡剂以油基清蜡剂为主，普遍采取从油套环形空间加入液体清、防蜡剂的方式进行，不会影响油井的正常生产和其他作业。除可以起到清防蜡效果外，使用某些药剂还可以起到降凝、降粘、解堵的作用[3]。该类清蜡剂在实际生产过程中存在易燃、毒性较大等缺陷。而目前研究热点乳液型清防蜡剂，在实际应用过程中易出现分层，现场无法大规模推广。针对以上问题，本文通过对有机溶剂、表面活性剂、助表面活性剂及分散剂的研究，利用微乳液制备机理，开发了一种闪点高、密度大、溶蜡速率在0.028 g/min 可冬季方便使用的微乳液型高效清蜡剂。

1 实验方法

1.1 合成方法

选择溶蜡速率高的有机溶剂，控制油水比在一定范围内，利用表面活性剂和助表面活性剂在搅拌的条件下合成乳状液，再利用分散剂的分散性能来提高蜡质组分的分散能力[4]，最终得到均一、透明的微乳液型清蜡剂。

1.2 评价方法

表1

2 实验结果与讨论

2.1 有机溶剂的选择

通过实验可以看出，芳烃类化合物的溶蜡速率好于其他种类有机溶剂，随着苯环上的甲基增多，溶蜡速率下降，环己烷与苯均由6 个碳原子组成，但苯溶蜡速率明显高于环己烷，所选醇类物质无溶蜡效果，考虑到闪点问题，选择1#溶剂作为主溶剂（见表2）。

2.2 表面活性剂的选择

在制备微乳状液的过程中，必须根据所选油相和水相的性质，选择恰当HLB 值的表面活性剂[5]，过高或过低都将导致乳状液不稳定，出现分层现象。为了确定较为合理的表面活性剂，采用以下方法：将5 份表面活性剂加入35 份油相组分中，然后加入10 份水，混合均匀后静置30 分钟，其中稳定性较好的试样，即为油相所需的表面活性剂。实验结果（见表3）。

表2 有机溶剂对溶蜡速率的影响

表3 表面活性剂的选择

从表3 可以看出，在该油水体系中，所需的表面活性剂HLB 值应在13～15，因此选择表面活性剂A 更适合本体系的乳化。

考虑到单一乳化剂往往很难满足由多组分组成的体系的微乳化要求。因此采用HLB 值为3 的助表面活性剂B 与表面活性剂A 构成混合乳化剂，实验结果（见表4）

从表4 中可以看出，当表面活性剂A 和助表面活性剂B 的摩尔比控制在1：0.2 时，可起到较好的乳化效果。

表4 助表面活性剂对乳化性能的影响

2.3 分散剂的选择

在微乳液制备过程中，醇类物质作为一种好的分散剂被广泛的使用，同时具有易得、凝点低、价格低廉等优点[6]，因此，本项研究选用不同醇类物质作为分散剂，进行微乳状液的研究，针对该体系的研究结果（见表5）。

表5 分散剂对微乳状液的影响

通过实验可以看出，当正丁醇加入量为5 %、10 %时可制备出均一、透明的微乳状液，当正丁醇的加入量达到15 %液体出现分层。

2.4 BJ-2 含量对溶蜡速率的影响

通过调整油水比例，在室内制备出不同含量的BJ-2 微乳状液，溶蜡速率测验结果（见表6）。

表6 不同含量对溶蜡速率的影响

通过实验可以看出，溶蜡速率随着BJ-2 含量的降低先升高后降低，当BJ-2 含量在60 %时溶蜡速率达到最大值。考虑到成本、闪点、稳定性及毒性，确定最佳制备参数为BJ-2 含量60 %，表面活性剂A 10 %，助表面活性剂B 5 %，正丁醇8 %，水17 %。

2.5 性能评价

通过实验可以看出，采用该方法制备的微乳液型防蜡剂，各项指标均高于现有标准要求。

表7 性能评价结果

2.6 现场蜡样溶蜡对比试验

表8 现场蜡样溶蜡对比试验

通过实验可以看出，针对长庆油田部分区块混合蜡样，微乳液清蜡剂在溶蜡速率方面略高于在用清蜡剂，毒性低、闪点较高，兼有水基和油基清蜡剂的特点，符合清蜡剂产品的发展趋势。

3 结论

（1）通过对表面活性剂、助表面活性剂、分散剂的研究，确定了微乳液清蜡剂的最佳制备参数为BJ-2 含量60 %，表面活性剂A10 %，助表面活性剂B5 %，正丁醇8 %，水17 %。

（2）合成出的微乳液型清蜡剂闪点高、密度大、溶蜡速率高，兼有水基和油基清蜡剂的特点，符合清蜡剂产品的发展趋势。

［1］ 陈馥，曲金明，王福祥，刘金.油井清防蜡剂的研究现状及发展方向［J］.石油与天然气化工，2003，32（4）：243-245.

［2］ 王风兰. 国内外石油防蜡剂的发展现状［J］. 沈阳化工，1991，（1）：28-31.

［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）：241-245.

［4］ 郑延成，李克华，王任芳.防蜡剂与清蜡剂的研究概况［J］.石油与天然气化工，1992，21（3）：48-50.

［5］ 赵福麟.采油用剂［M］.山东东营：石油大学出版社，1997：93-106.

［6］ 张怀文，古丽加瓦尔，周江，段强.国外油井清防蜡工艺最新进展［J］.新疆石油科技，2003，3（13）：15-17.