CN113653467A - 基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法 - Google Patents

基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法 Download PDF

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鲁红升
李小江
吕鑫
王娜
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Abstract

本发明公开了一种基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,包括以下步骤:加入第一溶剂溶解石蜡得到混合液,向混合液中通入气态的CO2且分离得到第二溶剂和石蜡;向第二溶剂中通入气态的N2,得到第一溶剂;本发明通过第一溶剂溶解石蜡而使得石蜡从管道中脱落,其次通入二氧化碳,二氧化碳与第一溶剂发生反应生成第二溶剂,第二溶剂与石蜡不相容,因此出现第二溶剂和石蜡分离的现象,继续分离得到第二溶剂,向第二溶剂中加入氮气,氮气与第二溶剂反应得到第一溶剂;实现了溶剂的回收重复利用,并且不需要水即可实现石蜡的清除,节约了水资源,仅仅使用氮气和二氧化碳因此不会造成环境污染。

Description

基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法
技术领域
本发明属于油田化工技术领域,具体涉及一种基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法。
背景技术
油井结蜡是油田开发中普遍存在的现象,尤其是稠油开采过程中,蜡含量较高,开采过程中随着压力、温度的降低,原油中含有的蜡逐渐析出,油井管柱和地面集油管线中沉积的石蜡会造成管道有效截面积的减少甚至堵塞,造成泵效下降、油井产液量下降,抽油杆会因过载(上行负荷和下行阻力增大)而折断、油井回压升高、并由此引起抽油机功耗加大及故障率上升等问题。石蜡沉积问题已成为石油开采、集输过程中的一个重要问题。
全世界每年因石蜡沉积所造成的经济损失和用于石蜡沉积控制的费用高达几十亿美元。为确保原油开采和集输的顺利进行,结蜡的油井和输送管道需进行清防蜡;现有的方法大多是用化学方法或工具对油井和输送管道进行清蜡和防蜡,是目前油田应用比较广泛的方法。工具存在使用不方便的情况,特别是针对输送管道,输送管道有不同的尺寸因此也需要配制不同的大小的工具才能使用;而化学方法中溶剂回收困难的问题。
发明内容
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,包括以下步骤:
加入第一溶剂溶解石蜡得到混合液,向混合液中通入气态的CO2且分离得到第二溶剂和石蜡;向第二溶剂中通入气态的N2,得到第一溶剂。
进一步限定,所述第一溶剂为N-乙基丁胺、二正丁胺以及二正丙胺中的一种,优选N-乙基丁胺。
进一步限定,当第一溶剂为二正丁胺或二正丙胺时,整个过程中的温度为25-45℃。
进一步限定,当第一溶剂为二正丁胺或二正丙胺时,CO2和N2的通入速率均为100-300ml/min。
有益效果:本发明通过第一溶剂溶解石蜡而使得石蜡从管道中脱落,其次通入二氧化碳,二氧化碳与第一溶剂发生反应生成第二溶剂,第二溶剂与石蜡不相容,因此出现第二溶剂和石蜡分离的现象,继续分离得到第二溶剂,向第二溶剂中加入氮气,氮气与第二溶剂反应得到第一溶剂;实现了溶剂的回收重复利用,并且不需要水即可实现石蜡的清除,操作方便且不需要特定的清蜡设备,节约了水资源和设备投入成本,仅仅使用氮气和二氧化碳因此不会造成环境污染;基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法能够用于油气田、油气输送管道及相关设备中沉积的石蜡的清理。
附图说明
图1为基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法的流程示意图;
图2为实施例1中蜡回收率与时间的关系;
图3为实施例2中蜡回收率与时间的关系;
图4为实施例3中蜡回收率与时间的关系;
图5为实施例4-6的结果图;
图6为实施例7-9的结果图;
图7为实施例10-12的通气速率结果图;
图8为实施例12-14的温度结果图。
具体实施方式
如图1所示,一种基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,包括以下步骤:
加入第一溶剂溶解石蜡得到混合液,向混合液中通入气态的CO2且分离得到第二溶剂和石蜡;第一溶剂与CO2反应生成第二溶剂,第二溶剂与石蜡不相容,因此出现分层,分离得到第二溶剂,向第二溶剂中通入气态的N2,第二溶剂与N2反应生成第一溶剂,实现第一溶剂的回收再利用;第一溶剂为N-乙基丁胺、二正丁胺以及二正丙胺中的一种,优选N-乙基丁胺,N-乙基丁胺、二正丁胺以及二正丙胺中石蜡的溶解速率满足清蜡剂的行业要求标准(0.016g/min,SY-T6300-2009),其中,54#、58#石蜡在上述三种的溶解速率如表1所示。
表1石蜡在第一溶剂中的溶解速率
54#石蜡 58#石蜡
二正丙胺 0.068g/min 0.061g/min
二正丁胺 0.051g/min 0.037g/min
N-乙基丁胺 0.054g/min 0.061g/min
当第一溶剂为二正丁胺或二正丙胺时,整个过程中的温度为25-45℃;当第一溶剂为二正丁胺或二正丙胺时,CO2和N2的通入速率均为100-300ml/min;本方法可以应用于油气田、油气输送管道及相关设备中沉积的石蜡的清理;其中第一溶剂处于低极性状态,当其与CO2反应后生成的第二溶剂处于高极性状态,实现溶剂的绿色循环利用。
实施例1
基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,包括以下步骤:
加入N-乙基丁胺溶解54#石蜡得到混合液,向混合液中通入气态的CO2且分离得到第二溶剂1和石蜡;向第二溶剂1中通入气态的N2,第二溶剂1与N2反应生成N-乙基丁胺,整个过程中温度为25℃,CO2和N2的速率均为300ml/min;蜡的回收率随时间变化如图2所示,由图1可知,回收率在10分钟时就接近70%,且增加幅度快,在1小时就达到了90%以上的回收率,说明清蜡效果显著。
实施例2
基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,包括以下步骤:
加入N-乙基丁胺溶解54#石蜡得到混合液,向混合液中通入气态的CO2且分离得到第二溶剂1和石蜡;向第二溶剂1中通入气态的N2,第二溶剂1与N2反应生成N-乙基丁胺,整个过程中温度为35℃,CO2和N2的速率均为100ml/min,结果如图3所示。
实施例3
基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,包括以下步骤:
加入N-乙基丁胺溶解54#石蜡得到混合液,向混合液中通入气态的CO2且分离得到第二溶剂1和石蜡;向第二溶剂1中通入气态的N2,第二溶剂1与N2反应生成N-乙基丁胺,整个过程中温度为45℃,CO2和N2的速率均为200ml/min,结果如图4所示。
实施例4
基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,包括以下步骤:
加入二正丁胺溶解54#石蜡得到混合液,向混合液中通入气态的CO2且分离得到第二溶剂2和石蜡;向第二溶剂2中通入气态的N2,第二溶剂2与N2反应生成二正丁胺,整个过程中温度为25℃,CO2和N2的速率均为300ml/min,结果如图5所示。
实施例5
基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,包括以下步骤:
加入二正丁胺溶解54#石蜡得到混合液,向混合液中通入气态的CO2且分离得到第二溶剂2和石蜡;向第二溶剂2中通入气态的N2,第二溶剂2与N2反应生成二正丁胺,整个过程中温度为35℃,CO2和N2的速率均为300ml/min,结果如图5所示。
实施例6
基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,包括以下步骤:
加入二正丁胺溶解54#石蜡得到混合液,向混合液中通入气态的CO2且分离得到第二溶剂2和石蜡;向第二溶剂2中通入气态的N2,第二溶剂2与N2反应生成二正丁胺,整个过程中温度为45℃,CO2和N2的速率均为300ml/min,结果如图5所示。
实施例7
基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,包括以下步骤:
加入二正丁胺溶解54#石蜡得到混合液,向混合液中通入气态的CO2且分离得到第二溶剂2和石蜡;向第二溶剂2中通入气态的N2,第二溶剂2与N2反应生成二正丁胺,整个过程中温度为45℃,CO2和N2的速率均为300ml/min,结果如图6所示。
实施例8
基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,包括以下步骤:
加入二正丁胺溶解54#石蜡得到混合液,向混合液中通入气态的CO2且分离得到第二溶剂2和石蜡;向第二溶剂2中通入气态的N2,第二溶剂2与N2反应生成二正丁胺,整个过程中温度为45℃,CO2和N2的速率均为200ml/min,结果如图6所示。
实施例9
基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,包括以下步骤:
加入二正丁胺溶解54#石蜡得到混合液,向混合液中通入气态的CO2且分离得到第二溶剂2和石蜡;向第二溶剂2中通入气态的N2,第二溶剂2与N2反应生成二正丁胺,整个过程中温度为45℃,CO2和N2的速率均为100ml/m,结果如图6所示。
实施例10
基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,包括以下步骤:
加入二正丙胺溶解54#石蜡得到混合液,向混合液中通入气态的CO2且分离得到第二溶剂3和石蜡;向第二溶剂3中通入气态的N2,第二溶剂3与N2反应生成二正丙胺,整个过程中温度为45℃,CO2和N2的速率均为100ml/min,结果如图7所示。
实施例11
基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,包括以下步骤:
加入二正丙胺溶解54#石蜡得到混合液,向混合液中通入气态的CO2且分离得到第二溶剂3和石蜡;向第二溶剂3中通入气态的N2,第二溶剂3与N2反应生成二正丙胺,整个过程中温度为45℃,CO2和N2的速率均为200ml/min,结果如图7所示。
实施例12
基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,包括以下步骤:
加入二正丙胺溶解54#石蜡得到混合液,向混合液中通入气态的CO2且分离得到第二溶剂3和石蜡;向第二溶剂3中通入气态的N2,第二溶剂3与N2反应生成二正丙胺,整个过程中温度为45℃,CO2和N2的速率均为300ml/min,结果如图8所示。
实施例13
基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,包括以下步骤:
加入二正丙胺溶解54#石蜡得到混合液,向混合液中通入气态的CO2且分离得到第二溶剂3和石蜡;向第二溶剂3中通入气态的N2,第二溶剂3与N2反应生成二正丙胺,整个过程中温度为35℃,CO2和N2的速率均为300ml/min,结果如图8所示。
实施例14
基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,包括以下步骤:
加入二正丙胺溶解54#石蜡得到混合液,向混合液中通入气态的CO2且分离得到第二溶剂3和石蜡;向第二溶剂3中通入气态的N2,第二溶剂3与N2反应生成二正丙胺,整个过程中温度为25℃,CO2和N2的速率均为300ml/min,结果如图8所示。
由上可知,石蜡分离过程主要受温度和气速因素控制,且气速的影响最为显著,因此相同时间下气速100ml/min下为最低回收率,在300ml/min下为最高回收率。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,其特征在于,包括以下步骤:
加入第一溶剂溶解石蜡得到混合液,向混合液中通入气态的CO2且分离得到第二溶剂和石蜡;向第二溶剂中通入气态的N2,得到第一溶剂。
2.根据权利要求2所述的基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,其特征在于,所述第一溶剂为N-乙基丁胺、二正丁胺以及二正丙胺中的一种。
3.根据权利要求2所述的基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,其特征在于,当第一溶剂为二正丁胺或二正丙胺时,整个过程中的温度为25-45℃。
4.根据权利要求2所述的基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,其特征在于,当第一溶剂为二正丁胺或二正丙胺时,CO2和N2的通入速率均为100-300ml/min。
5.根据权利要求2所述的基于二氧化碳/氮气开关清理石蜡的方法,其特征在于,所述第一溶剂为N-乙基丁胺。
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