原油清防蜡技术
目录
1.蜡的概述 (1)
2.国内外油田常用清防蜡技术 (4)
3.化学清防蜡技术 (6)
4.清防蜡产品介绍 (11)
5.清防蜡剂发展趋势 (12)
原油清防蜡技术
1.蜡的概述
在地层中，蜡通常以溶解状态存在，在开采过程中，含蜡原油在从油层向近井地带、沿着油管向上流动的过程中，随着温度、压力不断降低、轻质组份不断逸出，原油中的蜡开始结晶析出并不断沉积。
地层内部结蜡会大幅度降低地层渗透率，使油井大幅度减产或停产等；地层射孔炮眼和泵入口处结蜡，会增大油流阻力降低泵效；抽油杆处结蜡会增大抽油机载荷，甚至造成抽油泵蜡卡；油管壁结蜡会增大对地层的回压，降低油井产量。
油田开发过程中的油井结蜡，严重影响了油井的正常生产，给生产带来许多困难。
因此，油井的清蜡、防蜡是保证含蜡原油油井正常生产的一项十分重要的措施。
1.1 蜡的定义
严格来说，原油中的蜡是指那些碳数比较高的正构烷烃，通常把大于十六碳(C16)原子数的大分子正构烷烃称为蜡(wax) 。
实际上，油井中的结蜡并不是纯净的石蜡，它是除高碳正构烷烃外，还含有其它高碳烃类，又含有沥青质、胶质、盐垢、泥砂、铁锈、淤泥和油水乳化液等的黑色半固态和固态物质，统称之为“蜡”(paraffin)。
蜡的典型化学结构式如图1(a)所示，但是人们也常常把高碳链的异构烷烃和带有长链烷基的环烷烃或芳香烃也称为蜡，其结构如图1中的(b)、(c）、(d)所示。
1.2 蜡的结构和结晶形态
油井蜡通常可以分为两大类，即石蜡和微晶蜡或称地蜡。
正构烷烃蜡称为石蜡，通常结晶为针状结晶。
支链烷烃、长的直链环烷烃和芳烃主要形成微晶蜡(即地蜡)，其分子量较大 。
一般来说蜡的碳数高于C 20，都会成为油井中潜在的麻烦制造者，石蜡和微晶蜡的基本特性列于表1。
有些原油中含有碳数较高（大于C 40 ）的高碳蜡，如吐哈原油、印度
Laxmi-neelam 管线，蜡的碳数分布有两个峰值，见图2。
24
6
810
12
14图2 蜡的碳数发布含量 %
碳数
蜡的晶型受蜡的结晶介质的影响，在多数情况下，蜡形成斜方晶格子，但改变条件可形成六方形格子，如果冷却速率比较慢，并存在一些杂质(如胶质、沥青质、其它添加剂)也会形成过渡型结晶结构。
斜方晶结构为星状(针状)或板状层(片状)并具有较好的连接行为易形成大块蜡晶(团)。
石蜡的几种主要晶型见图3。
图3 石蜡的主要晶型
1.3 油井结蜡过程
蜡在结晶过程中首先要有一个稳定的晶核(这种晶核通常是高碳蜡的聚集体)存在，这个晶核就成为蜡分子聚集的生长中心。
随着原油温度不断降低，熔点比较高的高碳数蜡会首先结晶析出并形成结晶中心，随后越来越多的蜡分子从原油中沉积出来，沉积的蜡分子的浓度也会越来越大，使蜡晶增长。
结蜡过程(见图4)通常分为如下三个步骤：
（1）低于析蜡点温度时，蜡以结晶形式从原油中析出。
（2）温度继续下降，结晶析出的蜡聚集长大。
（3）长大的蜡晶沉积在管道或设备的表面上。
图4 结蜡过程
1.4 影响结蜡的因素
影响结蜡的内因：原油含蜡。
影响结蜡的外因：温度、压力、流速、含水率、
杂质、结蜡固体表面润湿性及光滑程度等。
（1）原油含蜡是发生结蜡的根本原因，含蜡量越高结蜡就会越严重，原油中轻质馏分越多，溶蜡能力越强，析蜡温度越低，不容易结蜡。
（2）温度对结蜡的影响：当保持在析蜡温度以上时，蜡不会析出，就不会结蜡，而温度降到析蜡温度以下时，原油中开始析出蜡结晶，温度越低，析出的蜡越多。
（3）压力对结蜡的影响：压力主要影响着原油中轻质馏分的溶解情况，溶解于油中的轻组分具有溶蜡能力，当压力下降到低于饱和压力时，轻组分烃类就会从油中分离出来。
另外由于气体的体积膨胀需吸收热量，使体系温度下降，也会使结蜡加剧。
（4）流速对结蜡的影响：流速增加能减少原油在井筒的流动时间，油温下降变慢，使悬浮于油中的蜡晶颗粒来不及聚集沉积就被油流带走，结蜡得到缓解，另外由于流速大还会对管壁具有较大的冲刷作用。
析出来的蜡晶不能沉积在管壁上，而减轻了结蜡速度。
(5) 原油中含水对结蜡的影响：原油含水时，会在油管壁上形成水膜，使析出的蜡不容易沉积在管壁上，减缓结蜡。
实验结果表明：在50%含水以下的情况下，结蜡的程度随着含水增加而减缓。
而当含水增加到75％以上时，会更容易产生水包油乳化液，蜡油被水包住，阻止蜡晶的聚积而不结蜡。
（6）胶质、沥青质对结蜡的影响：胶质、沥青质是活性物质，可以吸附在蜡晶表面，改变蜡晶的结构，阻止蜡晶长大，同时对蜡晶具有分散作用。
（7）机械杂质对结蜡的影响：机械杂质成为活性中心，加速结蜡，使蜡更易沉积出来。
2.国内外油田常用清防蜡技术
国内外采用的清防蜡技术基本相同，由于我国原油含蜡量较高，油井清防蜡问题比较突出，所以我国清防蜡技术在某些方面优于国外。
油田常用的油井清防蜡技术主要有以下7种：
（1）机械清蜡技术；（2）加热清防蜡技术；（3）内衬油管防蜡技术；（4）磁防蜡技术；（5）微生物清防蜡技术；（6）超声波清防蜡技术；（7）化学清防蜡技术。