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1、我国大部分油田为含蜡原油。油井开发之前,蜡完全溶解在原油中。在油井开采过程中,原油从油层流入井底,再从井底举升时,随着温度、压力逐渐下降,石蜡形成结晶析出并聚集凝结蜡块粘附在油井设施金属表面,影响正常油井正常生产。形成的蜡块主要为石蜡和微晶蜡,其中又以正构烷烃为主要成分的石蜡居多。油井结蜡的主要受原油含量蜡、压力、溶解气量、井筒举升温差、管壁性质的影响,其中原油含量高是导致结蜡的重要内因。因此针对目前高含蜡油井的结蜡问题,常采用物理、化学、生物的方式来进行处理,化学清防蜡由于工艺简单、成本低而被大范围的应用。但是常用的清蜡性能好的溶剂主要为二硫化碳、四氯化碳、苯、甲苯、汽油、石油醚等物质,这类溶剂存在毒性大、闪点低、易造成炼油催化剂中毒等问题。还有采用柴油或白油作为溶剂,但是柴油的溶蜡速率偏低。而工业白油也存在含硫的问题。另外,现有的清蜡剂在溶解石油蜡后,受地层条件的影响,溶解后的蜡容易再次凝固成蜡块,极度影响采油进程。
1、针对上述现存技术,本发明提供一种清蜡剂及其制备方法,以解决现存技术中难以清除石蜡油堵塞的技术问题。
2、为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是,提供一种清蜡剂,包括以下质量份的组分:
3、重芳烃35~50份,柠檬烯5~15份,聚甲基丙烯酸酯3~8份,脂肪醇聚氧乙烯醚1~3份,改性甲基纤维素3~6份和改性eva 5~10份;
5、s1:将甲基纤维素溶于水中,配成浓度为0.5~2g/ml的溶液,然后将所得溶液的ph值调节至8~9;
6、s2:将丙烯酸和引发剂加入到s1所得溶液中,然后在惰性气氛中于60~90℃下反应12~16h,再加入终止剂终止反应;
9、(1)将eva树脂、丙烯酸酯单体和引发剂按10:2~5:0.1~0.5的质量比混合,得混合物料;
10、(2)将混合物料加入熔融挤出机中,控制螺杆转速为10~15r/min,压缩段温度为110~120℃,均化段温度为135~140℃,机头温度为120~130℃,收集挤出物料并造粒,即得。
13、重芳烃40份,柠檬烯10份,聚甲基丙烯酸酯5份,脂肪醇聚氧乙烯醚2份,改性甲基纤维素5份和改性eva(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)8份。
15、本发明以重芳烃作为清蜡剂的溶剂,重芳烃具有较高的沸点和溶解力,能发挥高溶解力,可以有明显效果地溶解和清除蜡质沉积物;另外,重芳烃能够赋予蜡溶质一定的流平性和润湿性,从而改善蜡溶质的分散性能,这种特性同样适用于清蜡过程,有助于更彻底地清除蜡质。
16、本发明的清蜡剂中添加有柠檬烯,柠檬烯作为一种天然有机物,具备优秀能力的溶剂性,能够渗透蜡垢的结构,破坏其分子间的吸引力,使蜡垢变得松散易碎,从而更容易被溶解和清洁掉;另外,柠檬烯还能有效分解其他顽固污垢的化学键,使附着于油井设施金属表面的蜡块更加易于清洗。
17、本发明的清蜡剂中添加有聚甲基丙烯酸酯,聚甲基丙烯酸酯可以与原油中析出的蜡晶发生作用,通过吸附或共晶的方式,对蜡晶的生长方向和形状产生一定的影响;具体来说,聚甲基丙烯酸酯能够抑制蜡晶在特定方向(如x轴和z轴)上的快速生长,而促进其向其他方向(如y轴)生长,从而使析出的蜡晶成为颗粒较小、形状近似的等方形结晶,这种作用有助于减少蜡晶间的粘结,延缓或阻止蜡晶形成三维网状结构,进而避免蜡块的形成。另外,聚甲基丙烯酸酯拥有非常良好的溶解和分散能力,它可以有明显效果地地溶解和分散蜡质沉积物,将其从表面或内部结构中剥离出来,进而达到清除蜡质的目的。聚甲基丙烯酸酯的降凝效果与柠檬烯的溶解和渗透能力相结合,能够使蜡块有效剥离溶解,并且不会再次凝固成蜡块,可以有效去除油井设施金属表面的蜡层。
18、本发明的清蜡剂中添加有脂肪醇聚氧乙烯醚,脂肪醇聚氧乙烯醚作为非离子表面活性剂,对污垢具备优秀能力的分散能力,在清蜡过程中,它能够将蜡垢分散成更小的颗粒,防止其重新沉积在设备表面,提高清蜡效果;另外,脂肪醇聚氧乙烯醚分子中含有较多的氧乙烯单元(由环氧乙烷加成得到),这些单元可以与蜡层中的分子发生氢键或范德华力作用,并且脂肪醇聚氧乙烯醚具有较低的表面张力和良好的润湿性能,这些特性使得脂肪醇聚氧乙烯醚能够迅速降低液体与固体表面之间的张力,使清蜡剂更容易渗透到如蜡层的微小缝隙和孔隙中,从而促进蜡层的剥离溶解。
19、本发明的清蜡剂中添加有改性甲基纤维素,所用改性甲基纤维素为丙烯酸接枝改性的甲基纤维素,甲基纤维素本身是一种天然多糖,丙烯酸接枝改性后,可能改善其溶解性,使清蜡剂在水中更易分散,从而更有效地接触和清除蜡质;同时,在甲基纤维素上引入丙烯酸,可能具有更加好的渗透性,能够更深入地渗透到蜡质沉积物中,可以有效剥离附着于金属表面的蜡层;另外,在地层环境中,改性甲基纤维素可以释放丙烯酸和甲基纤维素,释放的丙烯酸能调节体系酸碱度,对污垢进行溶解,使附着物更容易脱落,而甲基纤维素则可能提供更好的粘度和稳定能力,防止脱落的蜡块和污垢重新聚集。
20、本发明的清蜡剂中还添加有改性eva,所用改性eva为丙烯酸酯改性的eva,丙烯酸酯接枝改性的eva可以通过其特殊的接枝结构,影响原油中蜡的析出方式,增加蜡析出的难度,从而避免清蜡剂处理后蜡的重新凝固。
21、本发明清蜡剂中各组分协同作用,不仅仅可以有效剥离金属表面的蜡层,且能提升蜡的溶解性能,并且蜡溶解后可以稳定分散于体系中,不会再次凝固聚集,能够有很大成效避免蜡块再生。
23、进一步,聚甲基丙烯酸酯为聚甲基丙烯酸c18~22烷基酯(cas#: 68459-84-7)。
24、进一步,s2中丙烯酸和引发剂与甲基纤维素的质量之比为2~5:0.1~0.5:10;终止剂与引发剂的质量之比为1:1~3。
25、进一步,s2中引发剂为过硫酸铵;终止剂为二甲基二硫代氨基甲酸钠或亚硝酸钠;惰性气氛为氮气气氛。
27、进一步,步骤(1)中引发剂为过氧化新癸酸叔戊酯或过氧新戊酸叔丁酯。
28、进一步,步骤(2)中螺杆转速为12r/min,压缩段温度为115℃,均化段温度为135℃,机头温度为125℃。
30、将配方量的柠檬烯、聚甲基丙烯酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、改性甲基纤维素和改性eva加入到重芳烃中,将混合物加热至60~70℃,搅拌3~5h,即得。
32、本发明清蜡剂中各组分协同作用,不仅仅可以有效剥离金属表面的蜡层,且能提升蜡的溶解速率,并且蜡溶解后可以稳定分散于体系中,不会再次凝固聚集,能够有很大成效避免蜡块再生。



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