ZS_1型乳液清防蜡剂的室内研究 1

ＺＳ－１型乳液清防蜡剂的室内研究陈勇①周江李昀昀王斌廖伟成新疆石油管理局采油工艺研究院，８３４０００新疆克拉玛依摘要为了克服油基清防蜡剂存在有毒、易燃、密度小等缺点和水基清防蜡剂存在清蜡效率低、防蜡效果差的不足，对有机溶剂和表面活性剂的复配协同效应进行了研究，将混合溶剂作为乳状液的油相，用具有润湿分散能力的复合表面活性剂作为乳化剂，制备出乳液类清防蜡剂。

该清防蜡剂具有低毒、不易燃烧、密度较大、清蜡效率高、防蜡效果好的特点，是一种多效的清蜡防蜡剂。

主题词油井结蜡乳状液清防蜡剂①作者简介：工程师，１９８９－０７毕业于新疆石油学校新疆石油科技２００７年第１期（第１７卷）１前言油井结蜡是油田生产过程中长期存在的技术问题，也是影响油井高产稳产的突出问题之一。

目前，新疆油田普遍采取热洗清蜡方法，因此带来了一些问题。

（１）油层压力低，大量洗井水进入地层造成粘土膨胀，使油层堵塞，导致油井产量下降；（２）热洗清蜡时的热量在井筒损失较大，使底部的蜡难以清除；（３）随着油价上升，热洗清蜡的成本也在升高。

为此我们研制了一种ＺＳ－１型乳液清防蜡剂，它是将油基清防蜡剂分散在水基清防蜡剂中，使其既具有油基和水基清防蜡剂的优点，同时又克服了它们的缺点，是清防蜡剂的发展方向。

２试验２．１主要药品及材料凝析油（工业品），碳油（工业品），汽油（７０＃），柴油（０＃），二甲苯（分析纯），乳化剂（工业品），乙二醇单丁醚（Ａ．Ｒ），互溶剂ＡＭＰＳ１０１（自制品），５８＃石蜡（工业品），润湿分散剂（工业品），氯化钠（Ａ．Ｒ），氢氧化钠（Ａ．Ｒ），分析天平，烧杯，秒表，恒温水浴，电炉，磁力搅拌器。

２．２乳液型清防蜡剂的制备将油溶性药剂和水溶性药剂按剂量分别进行配制，在４０℃下加热溶解，最后在搅拌的条件下将油相缓慢加入到水相中，再搅拌５ｍｉｎ，即可制备出乳液型清防蜡剂。

２．３溶蜡速率的测试方法用移液管准确吸取待测清防蜡剂样品１０ｍＬ，记此体积为Ｖ１，放入２５ｍＬ比色管中，然后把比色管放入４５±１℃的水浴中，恒温１５ｍｉｎ，用刀片分别切取０．５～１ｍｍ厚的石蜡圆柱片，质量为１ｇ精确至０．０００１ｇ，记此质量为ｍ１。

将石蜡放入已恒温的比色管中，并开始计时，仔细观察溶蜡情况，待石蜡全部溶完之后，停止计时，记下溶蜡时间ｔ（ｍｉｎ），填写原始记录，并进行平行测定。

结果按公式（１）计算μ＝ｍ１／Ｖ１・ｔ；式中μ—溶蜡速率，ｍｇ／（ｍＬ・ｍｉｎ）；ｔ—石蜡全部溶化所需时间，ｍｉｎ；ｍ１—５８号石蜡的质量，ｇ；Ｖ１—吸取清防蜡剂的体积，ｍＬ．２．４乳液稳定性的测定在室温下观察乳液是否分层，测定乳液稳定时间。

３结果与讨论３．１内相溶剂的筛选取５０ｍＬ内相溶剂放入试管中，在４０℃的恒温水浴中，均加入５８号石蜡１ｇ，称准至±０．０００１ｇ，测定其溶蜡速率，与其他有机溶剂相对比，实验结果见表１。

从表１可以看出ＺＳ－１型乳液清防蜡剂的内相溶表１几种有机溶剂的溶蜡速度ｍｇ／ｍＬ・ｍｉｎ溶剂名称ＺＳ－１型乳液内相轻质油二甲苯苯甲苯正庚烷正已烷３７２２．３２９．６２７２５．８２３２５溶蜡速率（ｍｇ／ｍＬ．ｍｉｎ）３６・・油田高压注汽锅炉在役检验与研究ＺＳ－１型乳液清防蜡剂的室内研究蜡速率明显高于其他的有机溶剂，具有较好的溶蜡效果。

３．２乳液稳定性的制备制备有一定稳定性的乳状液，防止乳状液破坏，通常有如下方法。

（１）选择合适的乳化剂，使乳状液液滴的界面膜有较好的机械强度和韧性；（２）研究合适的乳化方法，提高乳化设备对液体的分散能力；（３）利用增稠剂，提高分散介质的粘度并尽可能增加界面膜的强度尽量减少两相间的比重差，防止由于重力作用而产生的乳析。

基于上述考虑，结合油田的实际情况，在兼顾其他因素的前提下，研究目标主要是定在乳化剂的选择上。

要求ＺＳ－１型乳液清防蜡剂在地面条件下稳定，地层条件下破乳，所以选用浊点温度低于结蜡段温度的聚氧乙烯型活性剂作为乳化剂，并与其他的表面活性剂进行了复配，为提高乳化效果，选择了几种乳化剂进行了分析对比，实验结果见表２。

由表２可知，复合乳化剂的效果最好，因为混合表面活性剂可能更多地降低表面张力，使界面层的膜强度增加，更有利于乳化过程的进行。

３．３乙二醇单丁醚对ＺＳ－１型乳液清防蜡剂的影响乙二醇单丁醚是良好的油水互溶剂，它的加入提高了乳液清防蜡剂向含蜡原油的渗透性，使乳液中表面活性剂和溶剂能更好地与原油中的蜡接触并有效地使之溶解；从而提高了乳状液的稳定性。

表３说明，复合乳化剂具有较好的性能，随着乙二醇单丁醚加量的增加，乳液型清防蜡剂的性能也随着增加，但是其稳定性降低了。

３．４碱的加量对乳液清防蜡剂的影响在乳液型清防蜡剂中加入一定量的碱，不仅可与油田蜡中的胶质沥青质反应生成活性剂，使其溶解而且生成的活性剂也有一定的清防蜡作用。

试验结果见表４。

表４说明，碱的加入不仅使清防蜡剂的清防蜡性能显著增加，而且乳状液的稳定性也明显提高。

碱的作用是使油田蜡中的沥青质易于分散在水中，因沥青质中的－ＣＯＯＨ、－ＯＨ等基团可与碱作用转变成－ＣＯＯＮａ、－ＯＮａ，提高了在水中的分散能力，形成众多的晶核，这些晶核以分散的形态悬浮在油流中而被带走，达到防蜡的目的。

３．５互溶剂ＡＭＰＳ１０１对乳液清防蜡剂的影响防蜡组分的筛选是十分重要的，它可以通过对蜡的分散作用及流动改进作用而阻止或延缓石油在一定温度条件下的结蜡，生产中就意味着洗井周期的延长。

通过试验我们发现互溶剂ＡＭＰＳ１０１能够进入小蜡块内溶胀分散使其成为较小的蜡晶，抑制蜡块长表２乳化剂的筛选实验乳化剂名称序号１２３４５复合乳化剂ＰＥＩ乳化剂ＴＷ乳化剂ＷＸ９２０１乳化剂ＲＨ８５０１乳化剂乳化剂的加量（％）稳定时间（ｈ）乳化剂的加量（％）稳定时间（ｈ）乳化剂的加量（％）稳定时间（ｈ）乳化剂的加量（％）稳定时间（ｈ）乳化剂的加量（％）稳定时间（ｈ）０．１８０．１５０．１３０．１１０．１１．５０．２１６０．２１００．２８０．２２．５０．２３０．３＞２４０．３＞２４０．３１６０．３３０．３３０．４＞４８０．４＞４８０．４＞２４０．４３．５０．４４０．５＞４８０．５＞４８０．５＞２４０．５３．５０．５４表３乙二醇单丁醚的加量对乳液型清防蜡剂的影响配方序号１２３４５复合乳化剂ＰＥＩ乳化剂ＴＷ乳化剂ＷＸ９２０１乳化剂ＲＨ８５０１乳化剂乙二醇单丁醚的加量（％）稳定时间（ｈ）溶蜡速率（ｍｇ／ｍＬ．ｍｉｎ）稳定时间（ｈ）溶蜡速率（ｍｇ／ｍＬ．ｍｉｎ）稳定时间（ｈ）溶蜡速率（ｍｇ／ｍＬ．ｍｉｎ）稳定时间（ｈ）溶蜡速率（ｍｇ／ｍＬ．ｍｉｎ）稳定时间（ｈ）溶蜡速率（ｍｇ／ｍＬ．ｍｉｎ）０．５＞２４２５＞２４１６＞２４１８６９４．５６１＞２４２８＞２４２２＞２４１９．５６１２４．５８１．５８３２８２７７．５２１４１５３１１２８３９８２９７．５２５３１９３１３．８３７４３７３１７２９１２２１．５１６表４碱的加量对乳液型清防蜡剂的影响配方序号１２３４复合乳化剂ＰＥＩ乳化剂ＴＷ乳化剂ＷＸ９２０１乳化剂ＲＨ８５０１乳化剂碱的加量（％）稳定时间（ｈ）溶蜡速率（ｍｇ／ｍＬ．ｍｉｎ）稳定时间（ｈ）溶蜡速率（ｍｇ／ｍＬ．ｍｉｎ）稳定时间（ｈ）溶蜡速率（ｍｇ／ｍＬ．ｍｉｎ）稳定时间（ｈ）溶蜡速率（ｍｇ／ｍＬ．ｍｉｎ）稳定时间（ｈ）溶蜡速率（ｍｇ／ｍＬ．ｍｉｎ）０．２１２２５１０１６１３１８８９６６０．４１８２８１４２２１６１９．５８１２６８０．８＞２４３２＞２４２７＞２４２１１２１５１０１１１．０＞２４３９８２９７．５２５３１９３１３．８３７・・新疆石油科技２００７年第１期（第１７卷）大；同时使油水互溶，从而使结蜡的管壁由亲油憎水变为亲水憎油，形成防蜡膜防止结蜡。

在配方中加入互溶剂ＡＭＰＳ１０１，使其与蜡晶共一体，改变蜡的结晶规律，同时也降低了原油粘度和凝固点，减少了蜡的流动阻力，改变了蜡的流动状态，使蜡不易聚结而分散在油中。

应用该互溶剂，经过实验其最佳添加量为３％，该条件下测得的原油降粘率和降凝率分别是３０％和３３％，实验结果见表５。

３．６ＺＳ－１型乳液清防蜡剂的性能评价为说明ＺＳ－１型乳液清防蜡剂的特点，将其与油田使用的其他清防蜡剂进行了对比实验，实验结果见表６。

通过上述实验，ＺＳ－１型乳液清防蜡剂的溶蜡速率仅略低于油基清防蜡剂，而远高于水基清防蜡剂。

４结论（１）通过大量实验，筛选出能使油基清防蜡剂稳定地分散在水基清防蜡剂中形成水包油型乳状液的复合乳化剂。

通过实验，其稳定性优于其他的乳化剂，现场应用成本介于油基清防蜡剂与水基清防蜡剂之间，是经济有效的新型清防蜡剂；（２）研究了碱、乙二醇单丁醚等加入到乳状液中对体系的稳定性和溶蜡速率的影响，即加入适量的碱及乙二醇单丁醚可使乳液体系稳定、增加清防蜡效果；（３）研究了互溶剂ＡＭＰＳ１０１加入对乳液体系的原油降凝、降粘有显著的降低作用。

参考文献１宁廷伟．胜利油田开发和应用的清防蜡剂，油田化学，１９９６，１３（２）：１８９～１９１２赵福麟．采油用剂．山东东营：石油大学出版社，１９９７：１１１～１１２３黄汉仁，杨坤鹏，罗平亚等泥浆工艺原理．北京：石油工业出版社，１９８５：４０４ＧＢ５００５－８５钻井液用重晶石粉．北京：中国标准出版社，１９８５：２～３５赵福麟．采油化学．山东东营：石油大学出版社，１９８９：１４９６李宗石，徐明新等．表面活性剂合成与工艺．北京：轻工出版社，１９９０：１７６～１８０责任编辑：周江收稿日期：２００６－１１－０１表５降粘降凝对比凝点（℃）粘度（ｍＰａ・ｓ）空白样加药后下降值下降率（％）３３３１．０３２３２０．７１１０１０．３２３０３３表６三种形态清防蜡剂溶蜡速率的对比实验清防蜡剂溶蜡速率油基清防蜡剂水基防蜡剂乳液清防蜡剂（ｍｇ／ｍＬ．ｍｉｎ）５６０４２装在桥塞上进行上述试验，完全达到设计承压要求。

截止２００５年９月底，Ｙ４５５（３）系列可取可钻高压桥塞已在新疆各油田勘探、开发中，油气井的封堵底水、选层酸压与上返试油管柱工艺措施中现场应用８井次，最大工具下深３９００ｍ，最高井温１４７℃，最高耐压５９ＭＰａ，施工井次统计见表２，解封桥塞３井次，成功率１００％，取得了较好的应用效果。

３结论（１）该型桥塞结构设计简单、合理、可靠，加工成本低且组装检验方便、快捷；（２）该型桥塞适用于油田勘探、开发中油气井的封堵底水、选层酸化、压裂及上返试油等管柱工艺措施中；（３）该型桥塞不仅可用于直井还可用于分支井、水平井的措施管柱中。

参考文献１油田用封隔器及井下工具手册编写组．油田用封隔器及井下工具手册［Ｍ］．北京：石油工业出版社．１９８１∶７９～８６２李海金，李定生．提高封隔器工作特性的重要途径—浅谈胶筒的“防突”问题．石油机械．１９８６，１４（１１）；１～５３张恩伦，刘化国，杨玉生．桥塞封层工艺技术的发展［Ｊ］．石油机械，２００１，２９（１０）∶４６～４９责任编辑：李未蓝收稿日期：２００６－０５－１０!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（上接第３５页）３８・・。