CN105255468A

CN105255468A - 一种乳液型清防蜡剂及其制备方法

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Publication number: CN105255468A
Application number: CN201510714170.0A
Authority: CN
Inventors: 张永刚; 唐万举; 罗懿; 邓学峰; 符伟兵; 李克智; 方群; 王薇; 斯容; 刘学全; 杨欢
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Petroleum Engineering Technology Research Institute of Sinopec North China oil and Gas Co
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Petroleum Engineering Technology Research Institute of Sinopec North China oil and Gas Co
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2016-01-20

Abstract

本发明涉及一种乳液型清防蜡剂及其制备方法，属于石油开采技术领域。该乳液型清防蜡剂由以下重量百分比的组分组成：150号溶剂油45％～60％、辛基酚聚氧乙烯醚4.5％～6％、脂肪醇聚氧乙烯醚4.5％～6％、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯2.25～3％、醚类助溶剂3～4％，余量为水或模拟盐水。本发明的乳液型清防蜡剂溶蜡速率达到0.022g/min以上，防蜡率达到75％以上，可以有效防止油井结蜡，具有良好的清防蜡效果。

Description

一种乳液型清防蜡剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种乳液型清防蜡剂及其制备方法，属于石油开采技术领域。

背景技术

我国开采的原油中大多都含有一定量的蜡，在地层中的原油中的蜡通常以溶解状态存在，但是，在原油的开采过程中，油井产出的原油液从地层下开采并输送到地面上，原油液的温度和所受的压强不断下降，原溶蜡能力逐渐降低，当原油液温度低于其中的蜡的熔点时，蜡开始逐渐结晶析出，析出的蜡会沉积在井壁周围和生产套管内，对储层造成伤害，造成抽油杆过载、油管堵塞等问题，导致油井产油量下降。

为保证油井的产量和生产效率，目前原油生产中防止石蜡沉积的方法主要有机械清蜡、热力清防蜡和化学药剂清防蜡等。最早的传统的清防蜡的方法是机械刮蜡法，后来发展到热油或蒸汽热洗的方法，机械清蜡和热力清蜡可有效清除油井内沉积的石蜡，但是这两种方法作业时油井必需停产，而且劳动强度大，能源消耗也较大，其中热力清蜡方式在油层压力较低时，大量洗井水会进入地层造成粘土膨胀，堵塞油层，还会污染地层，另外，热力清蜡还会导致洗井液发生倒灌现象，影响正常生产。热洗清蜡过程中，热量在井筒上的散热损失较大，还会导致井筒底部的蜡难以清除。

随着技术的发展，又出现了声波清防蜡和细菌清防蜡等方法，但是这两种方法对设备或者环境的要求较高，操作技术性非常强，不利于现场应用。

化学药剂清防蜡技术能够克服上述方法的缺点而且清蜡效果好而具有非常好的市场应用前景。化学清蜡使用的清防蜡剂主要有油基清蜡剂和水基清防蜡剂，油基清蜡剂溶蜡速度快，清蜡效率高，但是密度小，对含水量较高的油井并不适合，而且油基清防蜡剂易挥发、易燃易爆，安全性较差，使用时必须有严格的防火措施。水基清防蜡剂能够克服油基清蜡剂的上述缺点，具有一定的优势，但是基清防蜡剂一般清蜡效果较差。乳液型清防蜡剂能够结合油基清防蜡剂和水基清防蜡剂的优势，综合性能较好。公布号为CN104109517A的中国发明专利(2014年10月22日公布)公开了一种乳液清防蜡剂，包括如下重量份数的组分：壬基酚聚氧乙烯醚20-25份、亚油酸单甘油酯8-13份、地衣芽孢杆菌3-5份、甲基丙烯酸树脂6-9份、三异丙醇胺10-15份、异丙醇30-40份、叔丁醇20-40份、六偏磷酸钠3-8份、木质素季铵盐型表面活性剂6-12份、2,4-二(溴化-3-烷基咪唑)-1,3-丙二醇8-15份、苏打泡腾片0.5-1份、琼脂糖5-10份、水150-200份。该发明中的清防蜡剂为乳液型清防蜡剂，但是其清防蜡剂的防蜡率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防蜡率较高的乳液型清防蜡剂。本发明的目的还在于提供上述乳液型清防蜡剂的制备方法。

为了实现以上目的，本发明的乳液型清防蜡剂的技术方案如下：

一种乳液型清防蜡剂由以下重量百分比的组分组成：150号溶剂油45％～60％、辛基酚聚氧乙烯醚4.5％～6％、脂肪醇聚氧乙烯醚4.5％～6％、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯2.25～3％、醚类助溶剂3～4％，余量为水。

本发明的水溶性清防蜡剂中的辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂肪酸酯能够起到润湿反转的作用，使结蜡表面由亲油表面反转为亲水表面，有利于蜡的脱落。同时这几种物质的渗透作用可使蜡分子与管壁间的黏结力减弱，从而便于将其从管壁上清除。

上述辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯均为本领域的现有物质，本发明将其应用在油井清防蜡技术领域，主要是为了提高清防蜡剂溶蜡效率，提高清防蜡效果。为了便于对本发明的技术方案及技术效果有更好的理解，本发明的乳液型清防蜡剂及其制备方法中，对辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯优选为如下物质：辛基酚聚氧乙烯醚中聚氧乙烯的聚合度为9-15；脂肪醇聚氧乙烯醚中脂肪醇的碳链长度为12-18个碳，聚氧乙烯的聚合度为9-15；聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯的分子结构中各位置的聚氧乙烯的聚合度之和为20。

本发明的乳液型清防蜡剂的制备方法的技术方案如下：

一种乳液型清防蜡剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)按照占乳液型防蜡剂的重量百分比将辛基酚聚氧乙烯醚4.5％～6％、脂肪醇聚氧乙烯醚4.5％～6％和聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯2.25～3％加入水中，得到混合物A；

2)将重量百分比为3～4％的醚类助溶剂加入混合物A中，得到混合物B；

3)将重量百分比45％～60％的150号溶剂油加入混合物B中，即得乳液型清防蜡剂。

本发明的乳液型清防蜡剂的制备方法操作简便，工艺简单，非常有利于工业化生产，也方便于现场配制。

为了提高各组分的溶解效率和溶解效果，本发明的乳液型清防蜡剂及其制备方法中所述醚类助溶剂为二乙二醇丁醚或二乙二醇单丙醚。

由于油井所处的地层水环境中经常存在各种盐分，当加到油井中的清防蜡剂的量较大时，清防蜡剂很容易受到地层水环境的影响，为了避免油井地层环境对清防蜡剂的使用效果造成影响，本发明的乳液型清防蜡剂及其制备方法中的水可以使用模拟盐水，该模拟盐水可以根据清防蜡剂实际使用的油田的地层环境进行配制。例如，本发明实施例2中根据测得的某油井的地层水环境的盐分含量，配制的模拟盐水包括如下重量百分比的组分：NaCl4.06％、CaCl₂0.59％、MgCl₂0.18％，NaHCO₃0.17％，总矿化度为5×10⁴mg/L。

本发明的乳液型清防蜡剂，使用辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯进行复配，并溶于150号溶剂油中，结合水溶性乳化剂制备成水包油乳状液，这种乳状液加入油井后，在油井底部一定温度下进行破乳，释放出对蜡具有良好溶解性能的有机溶剂和油溶性表面活性剂，从而起到清蜡和防蜡的双重效果，大大提高了乳液型清防蜡剂的防蜡率。本发明的乳液型清防蜡剂不仅具有油溶型清防蜡剂溶蜡速度快的优点，而且由于这种清防蜡剂的外相是水，有具有水溶型清防蜡剂的安全性，不易燃烧爆炸。其相对密度较大易于沉到井底，使用方便。另外，本发明的乳液型清防蜡剂使用辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯进行复配，使用过程中不会挥发刺激性气体，对人体和环境都比较安全，清防蜡剂整体接近中性，不具有强的酸碱性，不会对采油设备造成腐蚀，具有较高的安全性。

本发明的乳液型清防蜡剂溶蜡速率达到0.022g/min以上，防蜡率达到75％以上，可以有效防止油井结蜡，具有良好的清防蜡效果。本发明的水溶性清防蜡剂密度大于0.92g/cm³，并易沉于井底，对高含水油井可以从套管加入，使用非常方便。

具体实施方式

下面结合具体实施例详细说明本发明的技术方案。

实施例1

本实施例的乳液型清防蜡剂由以下重量百分比的组分组成：150号溶剂油45％、辛基酚聚氧乙烯醚4.5％、脂肪醇聚氧乙烯醚4.5％、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯2.25％、二乙二醇丁醚3％，余量为去离子水。

本实施例的乳液型清防蜡剂的制备方法，包括如下步骤：

1)将辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯按比例加入去离子水中，搅拌使混合均匀，得到混合物A；

2)将二乙二醇丁醚按比例加入混合物A中，搅拌使混合均匀，得到混合物B；

3)在搅拌的条件下，将150号溶剂油缓慢滴加到混合物B中，搅拌至混合均匀即得乳液型清防蜡剂。

实施例2

本实施例的乳液型清防蜡剂由以下重量百分比的组分组成：150号溶剂油50％、辛基酚聚氧乙烯醚5％、脂肪醇聚氧乙烯醚6％、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯2.5％、二乙二醇单丙醚3.5％，余量为模拟盐水。所述模拟盐水由如下重量百分比的组分加入水中制得：NaCl4.06％、CaCl₂0.59％、MgCl₂0.18％，NaHCO₃0.17％，制得的模拟盐水的总矿化度为5×10⁴mg/L。

本实施例的乳液型清防蜡剂的制备方法，包括如下步骤：

1)将辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯按比例加入模拟盐水中，搅拌使混合均匀，得到混合物A；

2)将二乙二醇单丙醚按比例加入混合物A中，搅拌使混合均匀，得到混合物B；

实施例3

本实施例的乳液型清防蜡剂由以下重量百分比的组分组成：150号溶剂油60％、辛基酚聚氧乙烯醚6％、脂肪醇聚氧乙烯醚5％、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯3％、二乙二醇丁醚4％，余量为去离子水。

本实施例的乳液型清防蜡剂的制备方法，包括如下步骤：

实验例

将实施例1-3中制得的乳液型清防蜡剂，按照《GB/T2013-2010液体石油化工产品密度测定法》中的测试方法测定产品的密度，按照《SY/T6300-2009采油用清、防蜡剂技术条件》中的测试方法，使用58号石蜡来测定产品的溶蜡速率，并将产品在某油田油田的原油中测定其防蜡率，该原油中的石蜡含量为18.75％，防蜡率按照公式(1)进行计算。

E = \frac{m_{0} - m}{m_{0}} \times 100 - - - (1)

式中：

E——防蜡率，用百分数表示；

m₀——未加清防蜡剂油样的结蜡量，单位为克(g)；

m——加清防蜡剂油样的结蜡量，单位为克(g)。

测试结果如表1所示。

表1实施例1-3的乳液型清防蜡剂的密度、溶蜡速率、防蜡率

实施例	实施例1	实施例2	实施例3
				密度，g/cm³	0.95	0.94	0.92
溶蜡速率，g/min	0.022	0.023	0.025
				防蜡率，％	75.2	76.6	78.8

根据表1可以看出，本发明的乳液型清防蜡剂溶蜡速率达到0.022g/min以上，防蜡率达到75％以上，可以有效防止油井结蜡，具有良好的清防蜡效果。本发明的乳液型清防蜡剂密度大于0.92g/cm³，对高含水油井可以从套管加入，并易沉于井底，使用非常方便。

另外，本发明的乳液型清防蜡剂使用安全，在使用过程中没有燃烧爆炸的可能，而且本发明的乳液型清防蜡剂不具有酸、碱性，对采油设备不具有腐蚀性。

Claims

1.一种乳液型清防蜡剂，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：150号溶剂油45％～60％、辛基酚聚氧乙烯醚4.5％～6％、脂肪醇聚氧乙烯醚4.5％～6％、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯2.25～3％、醚类助溶剂3～4％，余量为水。

2.如权利要求1所述的乳液型清防蜡剂，其特征在于，所述醚类助溶剂为二乙二醇丁醚或二乙二醇单丙醚。

3.如权利要求1所述的乳液型清防蜡剂，其特征在于，所述水为模拟盐水。

4.一种如权利要求1所述的乳液型清防蜡剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯加入水中，得到混合物A；

2)将醚类助溶剂加入混合物A中，得到混合物B；

3)将150号溶剂油加入混合物B中，即得乳液型清防蜡剂。

5.如权利要求4所述的乳液型清防蜡剂的制备方法，其特征在于，所述醚类助溶剂为二乙二醇丁醚或二乙二醇单丙醚。

6.如权利要求4所述的乳液型清防蜡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中水为模拟盐水。