乳液型清蜡剂的研究与应用探讨

（大庆油田开普化工有限公司，黑龙江 大庆 163000）

摘  要：油田开采过程中清蜡剂占到了十分重要的地位，油田目前经常使用的清蜡剂分为两种类型，一种为油基清蜡剂，一种为水基清蜡剂，两种清蜡剂根据油田的实际情况，有着各自的优点和缺点。最近的几年中，随着我国科技的不断发展金，乳液型清蜡剂是比较新型的一种清蜡剂，有机结合了水基清蜡剂与油基清蜡剂的优点，同时还解决了油基清蜡剂与水基清蜡剂应用时的缺点，有着更加安全、高效、环保等特点，有着广阔的发展前景和应用价值。本文主要对乳液型清蜡剂进行研究，对其应用进行探讨。

关键词：乳液型；清蜡剂；研究与应用

油井及集输管道的结蜡问题一直是石油开采和集输过程中的重要影响因素，对油田的正常生产运行有着一定的影响。在日常的油田开采过程中，我们需要制定科学合理的巡井制度，定期的检查油井结蜡现象，制定有效的清防蜡措施，主要有磁清防蜡、热力清防蜡、生物清防蜡、化学清防蜡等，目前化学清防蜡是油田应用比较广泛的技术之一。化学清防蜡工艺的主要清防蜡原理就是使用化学药剂，一般情况下从油套环形空间内加入清防蜡药剂，避免对油田正常生产产生影响，一些清防蜡药剂还有着降粘、降凝等作用，清防蜡效果比较明显。我们经常使用的清防蜡药剂有三种，分别为有机清蜡剂，无机清蜡剂、乳液型清蜡剂。无机清蜡剂的原理是利用化学反应发生过程中产生的热量，有效溶解油井中的蜡沉积物，无机清蜡技术有着成本高、效果不是很理想的缺点，通常很少单独应用；有机清蜡剂的原理是利用添加溶剂的溶解性，对蜡沉积物实现溶解及分散，有机清蜡剂有着清蜡效率高、原油适应能力强的优势，缺点就是存在易燃、易爆等危险，同时有机溶剂存在较大的毒性。最近的几年中，随着我国科技的不断发展进步，表面活性剂的应用越来越广泛，乳液型清蜡剂取得了一定的进步。乳液型清蜡剂的原理为乳化技术，内相为有机溶剂，外相为水溶液，同时添加一定量的表面活性剂，最终形成水包油型乳状液。乳液型清蜡剂的优势在于保留着有机清蜡剂的清蜡效果，但是其毒性大大降低，因此在油田未来的发展中有着广泛的应用价值。

1 乳液型清蜡剂的组成和原理

1.1 乳液型清蜡剂的组成

乳液型清蜡的主要组成为内相为清蜡效果比较明显的芳香烃或混合芳香烃等有机物，外相为水、乳化剂或稳定剂等表面活性剂水溶液，将内相加入到外相中并搅拌均匀，就会形成水包油型乳状液。乳液型清蜡剂在制备时经常使用石油醚、二乙二醇丁醚，环己烷、甲苯等作为内相，经常使用聚氧乙烯醚、斯盘、吐温、烷基磺酸盐表面活性剂作为乳化剂。同时添加一些助剂，例如盐类、醇类等物质，实现乳液稳定性、溶蜡率的进一步提升。

1.2 乳液型清蜡剂的原理

乳液型清蜡剂的清蜡原理为油井添加乳液型清蜡剂后，清蜡剂在井底温度的影响下发生破乳，破乳过程中释放出一定量的油溶性表面活性剂和溶解性有机溶剂，井壁周围和生产管壁上存在的蜡沉积物在油基与水基两种清蜡剂的影响下，起到良好的清蜡效果，同时也起到了防蜡作用。

2 乳液型清蜡剂的开发

2.1 溶剂的优选与复配

根据实验流程，测定我国经常使用的九种溶剂溶蜡率，实验中以黑蜡为例，实验结果如表1所示。根据实验结果我们了解到，九种单一溶剂的溶蜡率从大到小依次排列顺序为四氯化碳>石油醚>环己烷>煤油>二甲苯>苯乙烯>甲苯>0号柴油>EDTA。想要得到溶剂的溶解率最大，同时还要充分的考虑到含毒性，因此在油田中禁止使用四氯化碳，我们可以选择石油醚、环己烷和煤油进行复配，其不会对环境造成污染，同时溶蜡率比较大。实验是采取正交设计表按体积比 1:2:3，对溶液溶蜡率进行测量。

实验过程中我们可知，溶剂之间具有良好的促进作用，与单一溶剂的溶蜡率相比较，复配后体系的溶蜡率进一步提升。其中煤油及环己烷在体系中有着十分重要的作用，石油醚在体系中的溶解率随着剂量的不断增加而下降，环己烷极性与蜡的极性相比较更小，有着良好的互溶作用，有效的促进了蜡的溶解。所以石油醚、环己烷、煤油为乳液型清蜡剂的主剂体系，复配比例为1:3:2。

2.2 乳液型清蜡剂配方的确定

根据实验结果我们对复配溶剂与表面活性剂进行优选，石油醚：环己烷：煤油在主剂溶剂中的体积比为1:3:2。咪唑啉、异丙醇、石油磺酸钠在复配表面活性剂中的体积比为2:1:1，溶蜡率在占体系5%到8%时为最高值，溶蜡率为0.19 g/min，此时的乳液型清蜡剂我们称之为RYQL-1型。

2.3 表面活性剂的优选及复配

表面活性剂既可以溶于水溶液中，也可以溶于有机溶液中，因为其具有亲油与亲水两个特点。亲水与亲油的能力我们通常使用HLB表示，HLB值越大，表示亲水性越好，HLB值越小，表示亲油性越好，我们在选择助剂时，需要根据实际情况选择正确HLB值的表面活性剂。我们从表面活性剂中选择出渗透功能强、分散能力强的表面活性剂，实现对溶蜡率的进一步提升，当与复配主剂进行混合时，对清蜡速率进行测量。咪唑啉型表面活性剂是单剂中变现最佳的，然后依次为异丙醇、石油磺酸钠。然后我们还要对表面活性剂之间的协同作用能力进行考察，继续复配表现优异的三种表面活性剂，找到溶蜡率更好的表面活性剂。复配后得到的表面活性剂清蜡率远远超过了之前数值，同时满足企业相关标准要求。咪唑啉、异丙醇、石油磺酸钠在按照体积2:1:1复配后清蜡率进一步提升。

3 乳液型清蜡剂的性能评价及影响因素研究

我们主要静态溶蜡法来测定RYQL-1 型乳液型清蜡剂的溶蜡率，想要了解和掌握乳液型清蜡剂性能是否稳定，就要充分的考虑到凝点、闪点等因素，下面我们综合分析RYQL-1 型乳液型清蜡剂，对可能存在的影响因素进行分析。

3.1 RYQL-1 乳液型清蜡剂性能评价

3.1.1 稳定性

RYQL-1 型乳液型清蜡剂通常情况下为深棕色液体，PH值大约为7.4左右，将10%浓度RYQL-1 型乳液型清蜡剂加入到原油中，对原油的密度不会产生较大的影响，也不会影响原油的粘度，RYQL-1 型乳液型清蜡剂在原油中不会沉淀，配伍性较好。

3.1.2 凝点

原油中添加RYQL-1 型乳液型清蜡剂后，凝点下降，与常规的清蜡剂相比较，RYQL-1 型乳液型清蜡剂的凝点更低，对原油中蜡的凝结有着一定的抑制作用，测试RYQL-1 型乳液型清蜡剂凝点的过程中，一定要符合国家相关标准。

3.1.3 闪点

通常情况下乳液型清蜡剂的闪点比较低，想要保障清蜡剂的稳定，就要提高清蜡剂的闪点，清蜡剂的闪点低很容易造成清蜡剂燃烧。目前市场上售卖的乳液型清蜡剂闪点通常在25℃，使用过程中安全性有待提升，轻烃含量在RYQL-1 型清蜡剂中较少，闪点比传统的清蜡剂提升了10℃，应用的范围更加广泛。RYQL-1 型乳液型清蜡剂闪点的测试过程中，也要符合国家相应的标准。

3.1.4 清蜡剂性能评价结果

RYQL-1 型乳液型清蜡剂再经过优化配方配置后，也要满足国家的相应标准要求。

3.2 RYQL-1 乳液型清蜡剂作用效果影响因素研究

3.2.1 温度对溶蜡速率的影响

我们对不同温度下的RYQL-1型乳液清蜡剂进行脱水处理后的内蒙地区、长庆地区、大庆地区含蜡原油清蜡速率实验，将实验结果与目前市场上经常销售的溶蜡剂性能相比较，根据实验结果我们可知，清蜡剂在温度的影响下是存在较大变化的，随着温度的不断升高，原油的结蜡量明显下降，同时带动表面活性剂及原油中的分子剧烈运动，进一步的提升了清蜡剂的效果。研究出的新型RYQL-1型乳液清蜡剂在温度的影响下性能相对稳定，与市场上常用的清蜡剂相比较，溶蜡率更高。

3.2.2 原油含水量对溶蜡速率的影响

我们对不同含水量的RYQL-1型乳液清蜡剂的内蒙地区、长庆地区、大庆地区含蜡原油进行清蜡速率实验，由实验结果我们可知，在含水量发生变化的情况下，水基清蜡剂与乳液型清蜡剂在性能方面存在一定的差异，在低含水的油田中，RYQL-1 型乳液清蜡剂效果更加明显，尤其是油田含水量不超过30%时，效果最佳，随着含水量的不断增加，RYQL-1 型乳液清蜡剂清蜡速率逐渐的下降。

3.2.3 原油含盐量对溶蜡速率的影响

在原油的众多指标中，含盐量十分重要，含盐量主要分析原油含水中的钠、钙、镁氯化物等成分，其中占到75%的为氯化钠，因此我们对不同氯化钠浓度下RYQL-1 乳液型清蜡剂的内蒙地区、长庆地区、大庆地区含蜡原油进行溶蜡速率测试，根据实验结果我们可知，清蜡剂的溶蜡率随着原油中含盐量的增加而逐渐升高，主要是因为油相与水的界面张力在表面活性剂的影响下降低，表面活性剂对蜡的吸附能力增加。因此在含盐量不同的情况下RYQL-1 乳液型清蜡剂溶蜡效果比较稳定，性能表现良好。

3.3 与常规清蜡剂性能对比

与常规的清蜡剂相比较，实验研究成功的RYQL-1型清蜡剂在安全性、溶蜡率等方面都有着明显的优势。

4 乳液型清蜡剂的优点和不足

乳液型清蜡剂有着水基清蜡剂与油基清蜡剂的优势，同时又降低了其中有毒有害物质的含量，避免对实验人员的人身健康产生危害。乳液型清蜡剂的外相主要成为为水，基本与水基清蜡剂的表面性质相似，因此有着较高的安全性，毒性小，使用更加稳定，不会因为温度的差异产生较大的影响。油水界面的表面活性剂使用浓度与水基清蜡剂相比较更低，也具有一定的清蜡效果，因此节约了清蜡成本。乳液型清蜡剂无论从效率、安全、稳定性、环保等各个方面都有着一定的优势，有着良好的发展前景。乳液型清蜡剂也存在一定的缺点，乳液型清蜡剂在存储及保存时需要较高的要求，其对稳定性要求比较高，乳液型清蜡剂在井底温度的影响下会很快破乳，因此我们要对井下温度进行科学合理的控制，并选择最佳类型的乳化剂，这就要求使用和制备过程中对时间条件更加苛刻，避免不能充分的发挥出乳液型清蜡剂的作用，所以我们需要对乳液型清蜡剂的稳定性进一步的研究和分析。

5 未来研究方向及发展趋势

目前我国投入了大量的科研资金和科研人员对含蜡油田清蜡问题进行分析和研究，研究成功了新型的乳液型清蜡剂等，但是清蜡效率低、存储稳定性差、性能单一等问题还没有彻底的解决，根据我国目前乳液型清蜡剂的发展现状来看，我国未来乳液型清蜡剂的发展方向主要有以下几个方面：（1）有机结合热清防蜡技术与乳液型清蜡剂，实现油井清防蜡效果的进一步提升；（2）乳液型清蜡剂向着低成本、多功能、高效率的方向发展，尽量的降低表面活性剂的用量，同时还能保障乳液的湿润、渗透、分散、稳定等性能不变；（3）随着我国对于环境保护的高度重视，乳液型清蜡剂也要向着绿色环保、无毒无害、存储方便等方向发展。

6 结语

经过以上的研究和分析发现，乳液型清蜡剂在最近的几年中得到了快速的发展，乳液型清蜡剂的原理就是利用乳化技术，内相使用清蜡效果较好的有机溶剂，外相使用水溶液，再添加一定量的表面活性剂，形成水包油型乳状液。乳液型清蜡剂的优势在于降低了清蜡剂中毒性物质含量，解决了温度对清蜡效果产生不利影响等问题，同时还保留了有机溶剂清蜡效果，在目前油田清蜡剂的使用中发挥着重要的作用。

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