3.3防蜡剂与清蜡剂解析
清防蜡工艺技术的研究及应用
清防蜡工艺技术的研究及应用摘要：河南油田分公司第一采油厂江河油矿油井结蜡、出砂严重，油井经常被蜡卡。
通过采用热载体循环洗井清蜡技术、化学清防蜡技术、微生物清防蜡技术、机械清蜡技术、磁防蜡等技术，其中以化学清防蜡技术为主、热洗为辅工艺技术，使整个油矿的清防蜡工作大有改观，取得了较好的经济效益。
对今后的清防蜡研究提出了发展方向。
关键词：油井防蜡清蜡化学热采微生物分析一、概述清防蜡是油井生产管理中的一个重要课题。
由于原油物性及油井开采状况的复杂性，不同区块、不同油井、区块开采的不同时期，油井的结蜡状况各不相同，油井的清防蜡工艺也应随时调整。
1.蜡的性质及其对生产的影响蜡可分为两种，一种是石蜡，常为板状或鳞片状或带状结晶，相对分子质量为300～500，分子中的C原子数是C16～C35，属正构烷烃，熔点为500C左右；另一种是微晶蜡，多呈细小的针状结晶，相对分子质量为500～700，分子中的原子数是C36～C63，熔点是60～900C。
石蜡能够形成大晶块蜡，是造成蜡沉积而导致油井堵塞的主要原因。
微晶蜡由于其熔点高且蜡质为粘性，清蜡防蜡都很困难。
油田开发过程中油井结蜡，严重影响了油井的正常生产。
井筒与地面管线结蜡，增大油流阻力，造成回压升高，产量降低，增加抽油机负荷，造成抽油杆蜡卡，严重时会造成断脱；地层射孔炮眼和泵入口处结蜡，降低泵效；油层内部结蜡会大幅度降低其渗透率，使油井大幅度减产甚至不出。
2.影响油井结蜡的主要因素蜡在地层条件下一般以液体存在，然而在开采过程中，随着温度和压力的下降以及轻质组分不断逸出，原油的溶蜡能力会降低，蜡开始结晶、析出、聚集、堵塞井筒和地面管道。
实际上，采油过程中结出的蜡并不是纯净的蜡，它是原油中那些与高碳烷烃混在一起的，既含有其它高碳烃类，又含有沥青质、胶质、无机垢、泥沙和油水乳化物等半固态和固态物质。
影响结蜡的主要因素有：2.1原油性质与含蜡量：原油中轻质馏分越多，溶蜡能力越强，析蜡温度越低，越不容易结蜡。
采油工程——防蜡和清蜡
第六章复杂条件下的开采技术第二节油井防蜡与清蜡结蜡现象：对于溶有一定量石蜡的原油，在开采过程中，随着温度、压力的降低和气体的析出，溶解的石蜡便以结晶体析出、长大聚集并沉积在管壁等固相表面上，即出现所谓的结蜡现象。
6.2.1 影响结蜡的因素1. 油井结蜡的过程（1）当温度降至析蜡点以下时，蜡以结晶形式从原油中析出；（2）温度、压力继续降低，气体析出，结晶析出的蜡聚集长大形成蜡晶体；（3）蜡晶体沉积于管道和设备等的表面上。
原油对蜡的溶解度随温度的降低而减小，当温度降低到原油对蜡的溶解度小于原油的含蜡量的某一值时，原油中溶解的蜡便开始析出，蜡开析始出时的温度称为蜡的初始结晶温度或析蜡点。
2. 影响结蜡的因素（1）原油的性质及含蜡量（2）原油中的胶质、沥青质（3）压力和溶解气油比（4）原油中的水和机械杂质（5）液流速度、管壁粗糙度及表面性质3. 油井防蜡方法（1）阻止蜡晶的析出（2）抑制石蜡结晶的聚集（3）创造不利于石蜡沉积的条件4. 具体防蜡方法（1）油管内村和涂层防蜡（2）化学防蜡（通过向井筒中加入液体化学防蜡剂或在抽油泵下的油管中连接上装有固体化学防蜡剂的短节，防蜡剂在井筒流体中溶解混合后达到防蜡的目的）（3）磁防蜡技术5. 油井清蜡方法（1）机械清蜡（用专门的工具刮除油管壁上的蜡，并靠液流将蜡带至地面的清蜡方法。
)(2)热力清蜡(3)微生物清蜡6 •清蜡操作：三、油井清蜡方法在含蜡原油的开采过程中，虽然可采用各类防蜡方法，但油井仍不可避免地存在有蜡沉积的问题。
蜡沉积严重地影响着油井正常生产，所以必须采取措施将其清除。
目前油井常用的清蜡方法根据清蜡原理可分为机械清蜡和热力清蜡两类。
__ 厂图8-16机械清蜡示意图1 —绞车；2—钢丝；3—防喷管；4—采油树；5 —套管；6—油管；7—刮蜡片(一) 机械清蜡机械清蜡是指用专门的工具刮除油管壁上的蜡，并靠液流将蜡带至地面的清蜡方法。
在自喷井中采用的清蜡工具主要有刮蜡片和清蜡钻头等。
油井结蜡原因及清防蜡措施
油井结蜡原因及清防蜡措施摘要：近年来，随着社会经济的飞速发展，油田事业也取得了很大的进步，但油井结蜡问题依然对国内外油田的发展影响重大。
在油井的开采过程中，虽然已经采取了一些防蜡、清蜡措施，但油井结蜡问题依然难以避免。
本文将对油井结蜡问题进行分析，并在此基础上提出一些清蜡、防蜡技术和措施，以期为我国油田事业的发展做出一点贡献。
关键词：油井结蜡防蜡清蜡研究油井中开采出的原油主要成分是碳氢化合物，其中含有不同程度和数量的石蜡，随着开采压力和温度的逐渐降低及气体的不断析出，蜡在原油中的溶解力也在不断下降，最终经过聚集，沉积在管壁表面之上。
这一“结蜡”问题，将严重影响油井的生产能力和原油的质量。
因此，要正确、全面的认识油井结蜡的主要原因，探寻新的清蜡、防蜡技术。
一、油井结蜡的原因及其影响原油在开采过程中，随着温度和压力下降以及轻质组分不断逸出，原油溶蜡能力随之不断降低，达到一定条件时，原油中的蜡便以结晶体析出、聚集并沉积在油套管壁、抽油杆、抽油泵等管材和设备上，即出现结蜡现象。
影响油井结蜡的外因有压力、温度、原油中水、胶质和沥青质以及机械杂质、原油流动速度、管壁特性等。
其中温度和压力的变化是重要的影响因素：当原油从油层进入油井时，随着压力的降低，原来溶解在原油中的天然气和原油中的轻组分会从原油中逸出来，降低了原油的溶蜡能力，结蜡转为严重；温度是影响蜡沉积的一个重要因素，原油从地层出来进入油井时与周围介质的热交换使原油的温度下降，同时，系统压力降低、轻质组分逸出和气体膨胀也要带走一部分热量，从而增大了油井结蜡的趋势；液流的速度对石蜡的结晶具有正反两方面的影响：液流的速度变大，导致液体流动过程中的热损耗量减少；液流的速度提高，促使管壁的冲刷能力变强，石蜡很难沉积于管壁之上。
但随着液流速度不断提升，一据调查显示，造成油井结蜡的原因主要包括几个方面，即原油的组成、油井开采条件、沉积表面粗糙程度以及原油中杂质的含量、液流的速度。
化学防蜡和清蜡原油
油田
大庆 胜利 大港 任丘 克拉马依 江汉 长庆 玉门 南阳 中原
相对密度 g/cm3 0.8601 0.9055 0.8826 0.8837 0.8718 0.8735 0.8468 0.8662 0.8618 0.8626
我国一些主要油田的原油特性
粘度 50℃ 含 蜡 量 凝固点 胶质
石蜡是C17～C64之间的正构烷烃，其中以C16～C35含量最 多，为片状晶体。石蜡中还混有支链烃、环烷烃、芳烃。
微晶蜡- C36～C64 ，主要由环状化合物组成，主要呈针 状结晶。原油中胶质、沥青质具有类似结构，它们结构
中含有大量的芳香环、杂环等，如苯环、萘环、菲等。
蜡沉积物中，石蜡约占40~60%，微晶蜡小于10%，胶质、
沥青质10~50%。
化学防蜡和清蜡原油
二、油井结蜡现象和规律
结蜡现象： • 原油含蜡量愈高，油井结蜡愈严重； • 油田开采后期较开采初期结蜡严重； • 低产井及出口温度低的井结蜡严重； • 油井见水后，低含水阶段结蜡严重，而含水升 高到一定程度，结蜡缓减； • 表面粗糙的油管容易结蜡； • 出砂井容易结蜡； • 自喷井结蜡严重的地方不在井口或井底，而是 在油管的一定深化度学防。蜡和清蜡原油
化学防蜡和清蜡原油
含蜡量/% 16.65 32.74 10.82 10.62 11.03 11.96
影响原油流动性的因素：
粘度、凝固点及屈服值。
改善原油流动性可采用降粘、防蜡降凝及 降低屈服值以及降阻的方法，而防蜡降凝 又是改善流动性的关键，往往凝固点降低 后，粘度、屈服值都得到改善。
目前国外清蜡、防蜡大多采用化学剂，美 国95%以上的油井用化学清蜡剂，我国七 十年代以来，在一些油井上也使用化学清 蜡、防蜡剂，但化学剂较贵，使用受到一 定限制。
油田化学 第10章 油井的防蜡与清蜡
1、用防蜡剂的防蜡法
聚合物型防蜡剂
C18~C20
EVA
1、用防蜡剂的防蜡法
蜡在溶解状态
蜡在结晶状态
+
蜡在溶解状态 降凝剂分子结构 降凝剂与蜡共晶
降凝剂与蜡的作用机理示意图
1、用防蜡剂的防蜡法
原油中的天然防蜡成分： 原油中的天然防蜡成分： 胶质、沥青质（稠环芳烃） 胶质、沥青质（稠环芳烃） 原油中总含有一定数量胶质、沥青质， 原油中总含有一定数量胶质、沥青质，所以外 加的防蜡剂都应看作是在胶质、 加的防蜡剂都应看作是在胶质、沥青质配合下起 作用。 防蜡剂的作用有一定限度。 防蜡剂的作用有一定限度。
碱剂
清蜡机理 与蜡中沥青质等极性物质反应，产物易分散于水， 与蜡中沥青质等极性物质反应，产物易分散于水， 因而可用水基清蜡剂将它从表面清除。 因而可用水基清蜡剂将它从表面清除。 可用的化学剂 氢氧化钠、氢氧化钾等。 氢氧化钠、氢氧化钾等。
# # # # #
-1 溶 蜡速 率 / （ g· min ） ·
备注
0.1520 0.0659 0.0590 0.0571 0.0235 0.0193 0.0182 0.0175 0.0168 0.0162 0.0161 0.0160 0.0057 0.0072 0.0071 0.0064 0.0060 0.0051 0.0045 溶蜡 时间大 于 3h 溶蜡 时间大 于 3h
稠环芳香烃是指由两个或两个以上苯环 分别共用两个相邻的碳原子而成的芳香烃。 分别共用两个相邻的碳原子而成的芳香烃。
防蜡机理
稠环芳香烃型防蜡剂主要通过参加组成晶 从而使晶核扭曲， 核，从而使晶核扭曲，不利于蜡晶的继续长 大而起防蜡作用。 大而起防蜡作用。
1、用防蜡剂的防蜡法
防蜡与清蜡
第二节防蜡与清蜡一、教学目的了解油井防蜡机理，掌握油井防蜡、清蜡的方法。
二、教学重点、难点教学重点1、油井防蜡方法2、油井清蜡方法教学难点油井防蜡机理三、教法说明课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的数据和图表四、教学内容本节主要介绍三个方面的问题：一、油井防蜡机理二、油井防蜡方法三、油井清蜡方法石蜡：16到64的烷烃(C16H34～ C64H130)。
纯石蜡为白色，略带透明的结晶体，密度880～905kg/m3，熔点为49～60℃。
结蜡现象：对于溶有一定量石蜡的原油，在开采过程中，随着温度、压力的降低和气体的析出，溶解的石蜡便以结晶析出、长大聚集和沉积在管壁等固相表面上，即出现所谓的结蜡现象。
油井结蜡的危害：①影响着流体举升的过流断面，增加了流动阻力；②影响着抽油设备的正常工作。
（一）油井防蜡机理1、油井结蜡的过程①当温度降至析蜡点以下时，蜡以结晶形式从原油中析出；②温度、压力继续降低和气体析出，结晶析出的蜡聚集长大形成蜡晶体；③蜡晶体沉积于管道和设备等的表面上。
蜡的初始结晶温度或析蜡点：当温度降低到某一值时，原油中溶解的蜡便开始析出，蜡开始析出的温度即称为蜡的初始结晶温度或析蜡点。
2、油井结蜡现象和规律国内各油田的油井均有结蜡现象，油井结蜡一般具有下列规律：①原油含蜡量愈高，油井结蜡愈严重；②在相同温度条件下，稀油比稠油结蜡严重；③油田开采后期比初期结蜡严重；④高产井及井口出油温度高的井结蜡不严重，或不结蜡，反之结蜡严重；⑤油井工作制度改变，结蜡点深度也改变，缩小油嘴，结蜡点上移；⑥表面粗糙的油管比表面光滑的容易结蜡；⑦出砂井易结蜡；⑧自喷井结蜡在油管一定深度上，即既不在井口，也不在井底；⑨井口低温、低产量井结蜡严重。
3、影响结蜡的因素（1）原油的性质及含蜡量①原油中含蜡量越高，油井就越容易结蜡。
②原油中所含轻质馏分越多，则蜡的初始结晶温度就越低，保持溶解状态的蜡就越多，即蜡不易析出。
（2）原油中的胶质、沥青质胶质含量增加，蜡的初始结晶温度降低；沥青质对石蜡结晶起到良好的分散作用，且使沉积蜡的强度将明显增加，而不易被油流冲走。
清防蜡剂标准
清防蜡剂标准全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：清洁防蜡剂是一种广泛应用于汽车和家居清洁的产品，其作用是去除污垢、油渍和维护表面的光泽。
在市场上，有许多品牌和种类的清洁防蜡剂，但是由于产品质量不一，用户往往难以选择适合自己需求的产品。
为了规范清洁防蜡剂行业，提高产品质量和消费者的满意度，制定清洁防蜡剂标准至关重要。
一、清洁防蜡剂的定义和分类清洁防蜡剂是一类用于清洁和保养车辆、家居、家具等物品表面的产品，通常包括清洁成分和保护成分。
根据用途和成分的不同，清洁防蜡剂可以分为汽车清洁防蜡剂、家居清洁防蜡剂、家具清洁防蜡剂等多种类型。
二、清洁防蜡剂的主要特性和要求1. 清洁效果：清洁防蜡剂的主要功能是去除污垢和油渍，提高表面的光泽度。
产品应具有良好的清洁效果，能够快速有效地清洁表面。
2. 保护效果：清洁防蜡剂同时也应具有保护表面的功能，能够形成一层保护膜，防止污垢和水渍对表面的侵蚀。
3. 安全性：清洁防蜡剂应具有良好的安全性，不含有害物质，不会损伤表面，也不会对人体造成危害。
4. 操作性：清洁防蜡剂的使用应简单方便，操作过程不应复杂，产品要易清洗，不留痕迹。
5. 环保性：清洁防蜡剂应符合环保标准，不含有害物质，对环境友好。
6. 包装标识：清洁防蜡剂的包装应醒目清晰，标注产品名称、品牌、规格、成分、生产日期、保质期等信息。
三、清洁防蜡剂的测试和评价标准为了保证清洁防蜡剂的质量和性能，应制定相应的测试和评价标准。
主要包括以下内容：1. 成分分析：检测清洁防蜡剂的成分，并评估其安全性和环保性。
2. 清洁性能测试：评估清洁防蜡剂的清洁效果和清洁速度。
4. 安全性评价：评估清洁防蜡剂的对人体和表面的安全性。
5. 包装标识检测：检测清洁防蜡剂的包装是否符合标准要求。
四、清洁防蜡剂的市场前景和发展趋势随着汽车保有量和家居消费的增加，清洁防蜡剂市场需求也在逐渐扩大。
未来清洁防蜡剂将更注重环保性能，推出更多绿色产品；同时也会推出更加智能化、便捷化的产品，提升用户体验。
化学注入药剂防蜡剂
第八章清防蜡剂第一节基本性质原油中含蜡量高是造成油井结蜡的根本原因。
油井结蜡如不及时清除就会造成油管堵塞、使油井产量下降、严重时还会堵死油井。
所以防蜡和清蜡啊是油井日常管理的一项重要和经常性的工作。
合理及时的清防蜡措施是油井正常生产的重要保证。
油井清防蜡方法很多，在油田开发过程中，曾先后试验推广过机械清蜡、热力清蜡、磁防蜡、•化学清防蜡等油井清防蜡措施，这些措施的试验和推广，都在一定程度上促进了油井清防蜡水平的提高，保证了油井的正常生产。
•随着油田化学助剂理论研究的深入和发展，化学清防蜡在各种清防蜡措施中占据了主导地位，具有工艺简单、现场应用方便、清防蜡效率高、清防并重，并且不影响油井正常生产等优点。
但是，由于原油物性及油井开采状况的复杂性，不同区块、不同油井、油井开采的不同时期，油井的结蜡状况也各不相同，油井的清防蜡工艺也应随时调整，况且不同的清防蜡措施对油井具有不同的适应性，因此，应根据不同的区块，不同的油井状况选择合理的清防蜡措施，并且应结合现场中出现的新问题研究开发新型化学清防蜡剂。
一、蜡的化学组成及性质油管内凝结的蜡其化学成分主要是固体烃类化合物，是由C16H24到C64H120的烷烃和环烷烃类化合物所组成，其次蜡中还夹杂着胶质、沥青质、水及机械杂质等。
没有经过提纯的蜡是有颜色的，这是因为蜡质里含有胶质、沥青质及含硫化合物等。
纯蜡是无色、无味的。
蜡不溶于水和酒精中，但能溶于四氯化碳、苯及石油产品（石油醚、汽油、柴油及煤油）中。
二、油井结蜡的危害各油田生产的原油含蜡量多少不一，据有关资料表明：我国和世界各国生产的原油含蜡量大多数超过2%。
渤海BZ34油田含蜡量在10%.以上，渤西油田含蜡量达14%.，其中4DS井含蜡量高达21%.。
大庆油田原油含蜡也在20%以上。
原油中的石蜡在油层中处于一定温度、压力及溶解气量的条件下，溶解在原油中。
在油田开发过程中，原油从油层流向井底，由井底流向地面的生产过程是压力和温度下降的过程。
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由表面活性剂与复配互溶剂（醇+醇醚）配的水基清蜡剂
由表面活性剂与复配互溶剂（两种醇醚）配的水基清蜡剂
由复配表面活性剂、互溶剂与碱配的水基清蜡剂
3. 发展趋势
(1) 将油基清蜡剂与水基清蜡剂结合起来 (2) 将清蜡剂与化学加热剂结合起来
醇醚（丁二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙
二醇乙醚、丙三醇乙醚 ）
表面活性剂：分散未溶的固体蜡
油基清蜡剂的配方(例 2) 成分 甲苯 乙二醇 丁醚 丁醚 成分102 60~75 15~30 5~15
油基清蜡剂的主剂是一类蜡容量很大的溶剂， 助剂为有极性结构的互溶剂，它是为了提高清蜡剂
对油田蜡所含有的极性物质的溶解度而加入的。
上述聚合物型防蜡剂中，支链的R通常在
C12~C36的范围（主链有石蜡结构链段的除外），它 的选定取决于原油中蜡的烷烃峰值碳数。
机理：非极性链节和极性链节中的非极性部分 可与蜡共同结晶，而极性链节则使蜡晶的晶型 产生扭曲，不利蜡晶继续长大形成网络结构，
因而有优异的防蜡作用。
一种原油中蜡的烷烃碳数分布
3. 使用法 (1)配成油溶液使用； (2)制成中空的防蜡块使用；
(3)沉积在近井地带使用。
4. 发展趋势
防蜡剂的发展，有三个趋势：
(1) 在三种类型防蜡剂中，以聚合物型防蜡剂
发展最快，这是由它效果好、品种多、适应性强等
特点所决定的。
(2) 各种类型防蜡剂多复配使用，利用它们的
协同效应提高防蜡效果。
结蜡是指经历下述三个阶段的过程： (1)析蜡阶段；
(2)蜡晶长大阶段；
(3)沉积阶段。
二、防蜡剂
1. 定义 防蜡剂是指能抑制原油中蜡晶析出、
长大、聚集和(或)在固体表面上沉积的化
学剂。
2. 类型 (1)稠环芳香烃型防蜡剂
一个相对分子质量为2606的沥青质分子模型 （•为碳原子及相应数目的氢原子）
防蜡剂与清蜡剂
一、蜡与结蜡
蜡是指C15～C70的直链烷烃。
油田蜡除含固体烷烃外，还含有油质和
其他物质（如胶质、沥青质）。
蜡样的分析结果 蜡样来源 分析项目 蜡中烷烃碳数范 围 GLC1）峰值碳数 熔点／℃ l）GLC 为气液色谱法。 抽油杆表面 18～66 38 74 地面输油管线表 面 18～60 30 68
芳香烃（苯、甲苯、二甲苯、乙苯、异丙苯、均三甲苯）
主剂 组 成 助剂
混合芳香烃（石油烃的重整馏分、煤油的抽提物和由
煤焦油来的芳香烃）
石油馏分（汽油、煤油、柴油）
非极性溶剂（二硫化碳、四氯化碳、三氯甲烷
醇（正丙醇、异丙醇、乙二醇、丙三醇 ）
）
醚（丁醚、戊醚、己醚、庚醚、辛醚、丙
基戊基醚、乙基己基醚 ）
(3) 将防蜡剂设置在地层，让它缓慢为原油溶
解而在较长时间内起防蜡作用。
三、清蜡剂
1. 定义
清蜡剂是指能清除蜡沉积物的化学剂。
2. 类型
油基清蜡剂的配方(例 1) 成分 煤油 苯 乙二醇丁醚 异丙醇 成分102 45~85 5~45 0.5~6 1~15
(1) 油基清蜡剂
(2)水基清蜡剂
（1）油基清蜡剂
机理：通过改变结蜡表面的性质起防蜡 作用，即水溶性表面活性剂吸附在结蜡
表面，使它变成极性并有一层水膜，不 利蜡分子在其上沉积。
(3) 聚合物型防蜡剂
（聚丙烯酸酯） （聚羧酸乙烯酯）
（直链淀粉十八酸酯）
（-烯烃与苯乙烯共聚物）
（-烯烃与丙烯共聚物）
（乙烯与羧酸乙烯酯共聚物）
（乙烯与羧酸丙烯酯共聚物）
油基清蜡剂的主要缺点是有毒、易燃、使用起
来不够安全。
（2）水基清蜡剂
组 成 碱：使油田蜡中的沥青质易于分散在水中提高了它们在水中
的分散能力。
表面活性剂：润湿反转，使结蜡表面反转为亲水表面
互溶剂：增加油（包括蜡）与水的相互溶解度。
由表面活性剂与碱配的水基清蜡剂
由表面活性剂与互溶剂配的水基清蜡剂
由表面活性剂与复配互溶剂（醇+醇醚）配的水基清蜡剂
一个相对分子质量为3444的沥青质分子模型
机理： 稠环芳香烃型防蜡剂主要通
过参与组成晶核，从而使晶核扭
曲，不利蜡晶的继续长大而起防 蜡作用。
(2)表面活性剂型防蜡剂
1)油溶性表面活性剂
机理： 通过改变蜡晶表面的性质起防蜡作用，即 在蜡晶表面吸附使它变成极性表面，不利
蜡分子进一步沉积。
2)水溶性表面活性剂