原油组分相互作用对析蜡的影响机理

采用柱色谱分离法、差示扫描量热法（DSC）和偏光显微分析方法,对采自长庆油田和玉门油田的原油样品进行了组分分离,研究了各组分对析蜡的影响机理。结果表明,2种原油组分差异较大;原油各组分相互作用可以有效抑制蜡晶的析出。长庆油田原油与其饱和烃组分(Ch₁)相比,析蜡点降低6.45℃,析蜡峰温降低6.64℃;玉门油田原油与其饱和烃组分(Y₁)相比,析蜡点降低3.46℃,析蜡峰温降低6.14℃。向Ch₁中分别加入不同极性组分后,其作用结果与原油原始状态差异较大;胶质、沥青质使Ch₁冷却结晶时的蜡晶颗粒数目增多,尺寸相对减小,减弱蜡晶之间的联结强度,削弱了蜡晶缔合而形成大块蜡晶聚集体的倾向。     

油田化学清防蜡技术研究综述

影响原油结蜡的因素主要包括原油构成(蜡含量、原油组分、胶质和沥青含量)、环境条件(温度、压力、流速)、原油中杂质情况(机械杂质、水)等。针对结蜡问题,目前采用的蜡沉积控制方法可分物理、化学、生物三种,其中化学方法因具有操作便捷、经济适用、可有效适用于各种生产需求等多项优势,被广泛应用。化学蜡沉积控制可以分为清蜡和防蜡两个方面。化学清蜡技术是利用清蜡剂将蜡沉积物溶解,使其从设备表面剥离,再通过油流冲刷带走,主要研发方向是根据生产需要组合不同功能组分,开发具有良好应用性能的复合乳液型清蜡剂。化学防蜡技术是通过防蜡剂破坏蜡晶结构、干扰蜡晶聚集、改变蜡晶及结蜡表面的性质从而预防结蜡的发生,主要研发方向是根据结蜡性质合成适用性好的高分子聚合物防蜡剂,并与表面活性剂、稠环芳烃、碱剂等功能组分协同应用。此外,研发并应用能够实现“防清结合、一剂多效”的清防蜡剂,可大幅延长清蜡周期、降低清蜡难度,实现节约开发成本、保障油田生产稳定的根本目标。     

长庆白豹油田固体防蜡技术研究

长庆白豹油田在油田的开发过程中存在着比较严重的结蜡问题,影响原油的正常生产。本文分析了白豹油田结蜡井的原油和蜡样:结蜡井原油中蜡含量高,在15%~20%,胶质和沥青质含量相对较小;蜡样碳数分布主要集中在C26~C39,以微晶蜡为主。应用原油动态结蜡率测试仪和流变仪两种方法测试了MH化学固体防蜡器的性能,它能降低高含蜡原油粘度>80%,降低原油凝点达11℃,防蜡率可达到75%以上。MH化学固体防蜡器在白豹油田现场试验15口油井。现场试验表明,化学固体防蜡器应用后,抽油机载荷明显低于加药前,且能有效地减少常规的清防蜡作业,延长检泵周期。     

超临界CO2处理对长庆原油添加降凝剂效果的影响

利用超临界CO2(scCO2)与原油混相处理装置,模拟地层条件对长庆原油进行超临界CO2混相处理,通过对处理前后油样的四组分(SARA)、沥青质稳定性、蜡析出曲线、凝点、流变性分析及微观显微观察,从沥青质缔合状态与蜡结晶层面分析了超临界CO2处理对乙烯 醋酸乙烯共聚物(EVA)降凝剂添加到长庆原油作用效果的影响。结果表明,超临界CO2处理加剂原油相比未处理加剂原油具有更好的低温流动性能。超临界CO2处理会增加未加剂原油体系极性,增强沥青质缔合程度,使低温下蜡晶形貌更细小,恶化原油低温流动性,而超临界CO2处理后添加EVA降凝剂却使得蜡晶形貌向更加紧密的团簇转化。由于超临界CO2处理有利于EVA降凝剂进一步改善蜡晶形貌,故超临界CO2处理可以促进EVA降凝剂对长庆原油低温流动性的改善效果。     

南阳含蜡原油混合输送的结蜡特性

以南阳油田含蜡原油(1#原油、2#原油及其混合原油)与沉积物为研究对象,采用族组成分析、流变性测量、显微观察和气相色谱分析的方法,探讨了含蜡原油混合输送的结蜡特性。实验结果表明,混合过程主要表现为物理变化;混合原油的反常点与1#原油一致,析蜡点显著升高;与混合原油相比,沉积物中的蜡含量显著升高,沥青质含量增大,胶质含量显著减小,反常点和黏度显著增大,黏度随温度变化更敏感;沉积物与1#原油的蜡晶颗粒大小相差不大;沉积物和1#原油均含有C_(37)~+组分而2#原油没有;混合原油和沉积物的物理性质与1#原油基本一致,表明1#原油对混合原油的基本性质和结蜡特性起到了主要作用。     

延长油田高含蜡原油防蜡剂筛选

针对目前延长油田油井结蜡现状,筛选出了适用于延长油田原油的酯基防蜡剂,复配防蜡剂CH-1：CH-2=1：2,最佳加量为2 000 mg/L,其防蜡率满足实际需要.对延长原油的加剂前后原油的粘温性以及加剂前后原油的流变性的研究发现,该防蜡剂能使延长原油原有的粘度及剪切应力减小,利于原油的流动并达到防蜡目的.对加剂前后原油的显微结构分析发现,加入防蜡剂后含蜡油中的蜡晶消失,说明新型防蜡剂有抑制固相基团沉积的能力.     

溶剂脱蜡过程中脱蜡助剂对蜡结晶的影响

采用质谱法（MS）、偏光显微镜、差示扫描量热法（DSC）和X射线衍射法（XRD）等分析手段,考察了传统工艺生产的减四线糠精油（N4）和加氢500N含蜡油（J500）在溶剂脱蜡过程中,脱蜡助剂A和助剂B对含蜡油的脱蜡过滤速度、脱蜡油收率、蜡晶颗粒度、析蜡点和蜡晶结晶度的影响。结果表明,N4和J500中添加助剂A和助剂B后,脱蜡过滤速度、脱蜡油收率和析蜡点均提高,N4蜡晶的宏观颗粒度和微观结晶度增大,J500蜡晶的宏观颗粒度和微观结晶度变化不大,但颗粒聚集度增大。在过滤速度和脱蜡油收率方面,以链烷烃为主要蜡组分的N4对非极性助剂A的感受性好于极性助剂B,以链烷烃和环烷烃为主要蜡组分的J500对极性助剂B的感受性好于非极性助剂A。     

华北某区块井筒结蜡原因分析及结蜡程度预测

针对华北某区块油井井筒下部尾管及泵口处结蜡严重的现象,采用多种材料表征手段对结蜡原油和蜡沉积物进行分析,探究该区块井筒的结蜡原因,选取单井日产液量、原油黏度、原油含水量等因素作为影响蜡沉积的自变量,结蜡程度作为因变量,采用布谷鸟算法（CS）优化支持向量机（SVM）对数据进行回归,预测不同油井的结蜡程度。结果表明,该区块原油为高含蜡原油,且原油中重组分较多,沥青质和机械杂质高于其余区块,可作为析蜡中心加速蜡晶析出;从井口到井底,蜡沉积物的相关物性呈纵向分布特征,蜡沉积物中的长直链烷烃越多,平均分子量越大,熔蜡点越高,导致清防蜡困难;通过结蜡程度预测,CS-SVM模型可准确预测结蜡程度,平均相对误差小于5%。研究结果可为类似区块油井清防蜡措施的制定提供实际参考。     

阴离子聚合物St-OMA的合成和应用

采用阴离子聚合法合成苯乙烯（Styrene）-甲基丙烯酸十八酯（Octadecyl methyl acrylate）的二元共聚物St-OMA,评价了不同聚合条件下的聚合物对苏丹原油的降凝效果。通过偏光显微镜和图片处理软件对加剂前后原油中的蜡晶形态和分布进行微观分析,原油中蜡晶由大量片状、针状形态改变为颗粒状,蜡晶尺寸较小,蜡晶间也密实,分散得更细更匀称。这表明降凝剂的加入确实改变了原油中蜡的结晶形态,使析出的蜡晶尺寸变小变密,从而改善了原油的流动性,降低了原油的凝点。     

YS-3清防蜡剂的研制

盘古梁油田原油含蜡量高（12%-20%）,部分油井严重结蜡致使热洗频繁。为此研发了以有机溶剂、表面活性剂和高分子聚合物（蜡晶改进剂）、渗透剂、加重剂等组成的油溶性YS-3清防蜡剂。测定结果表明：该清防蜡剂溶蜡速率为2.3 mg/mL.min（50℃）,加剂量为100 mg/L时防蜡率为58.8%,使原油凝点降低5℃,黏度降低19.7%。自2003年9月起,在盘古梁油田结蜡严重、热洗频繁的盘58-27和盘59-25两个井组10口井应用YS-3清防蜡剂,现场加剂量100-120 mg/L,油井平均热洗周期由145天延长到一年以上,清防蜡效果明显。表3参2。     

降凝剂对原油中蜡晶形态的影响

 摘要：采用偏光显微镜观察降凝剂(PPD) 在不同添加量下原油蜡晶形态的变化;采用图像分析软件统计分析蜡晶的数目、颗粒直径等参数,实现了蜡晶大小及其分布特征的量化描述。结果表明,随着降凝剂的加入,原油中的蜡晶由不规则的大的片状、棒状形态逐渐变成大量小的、分散较均匀的结晶形态,原先占主导地位的大直径(9～13μm)蜡晶的质量分数由67.5%下降至0.01%,小直径(2～5μm)蜡晶的质量分数由8.5%上升至95.6%;降凝剂的加入阻碍了蜡晶相互连接搭桥成网,体系能量降低,形成空间网络结构的可能性较小,原油低温流变性得到明显改善。通过非线性回归可确定降凝剂添加量、蜡晶平均直径、降凝幅度的关系,其结果与实验结果吻合。     

甲基丙烯酸十八酯-顺丁烯二酸酐-醋酸乙烯酯-苯乙烯降凝剂对原油蜡晶形态的影响

用偏光显微镜(PLM)观察甲基丙烯酸十八酯-顺丁烯二酸酐-醋酸乙烯酯-苯乙烯(OMVS)降凝剂添加量对原油蜡晶形态的影响。实验结果表明,随OMVS降凝剂添加量的增加,蜡晶由不规则的棒状和片状逐渐变为粒径小、分散均匀的近似球状的蜡晶;PLM表征结果显示,加入OMVS降凝剂的非洲原油和国产原油的蜡晶颗粒数均由不到100个增至大于1300个和1700个,原先占主导地位的表面积较大(非洲原油150～250μm2和国产原油100～200μm2)的蜡晶个数由超过60%降至1%以内,表面积较小(5～50μm2)的蜡晶个数由不到10%增至90%以上。通过指数回归可确定OMVS降凝剂添加量-蜡晶平均表面积-降凝幅度的内在关系,计算结果与实验结果吻合。     

高凝原油降凝剂的制备及其降凝机理研究

 由丙烯酸十八酯、马来酸酐和醋酸乙烯酯三元共聚物的胺解改性物（MAVA）和乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物（EVA）为原料,通过复配制备了一种高凝原油降凝剂(PPD),并对其降凝效果和降凝机理进行了研究。结果表明,所制备的高凝原油降凝剂对凝点为43℃的胜利原油具有明显的降凝效果,在加剂量为400?g/g时,原油的凝点降低了11℃;由原油中的沥青质和胶质所形成的聚集体结构是原油的蜡晶成核剂,降凝剂可以同原油中的沥青质和胶质结合形成新的沥青质-降凝剂-胶质聚集体结构,该聚集体结构作为加剂原油的蜡晶成核剂,可以改变蜡的结晶方式,延缓蜡晶的析出速率,大幅地降低了原油的凝点。     

Evaluations of the effect of selected wax inhibitive chemicals on wax deposition in crude oil flow in sub-sea pipe-lines

Comparative studies were made on the effect of different wax inhibitive chemicals on the wax deposition volume during crude oils flow in pipeline. Two crude oils from Ovhor and Jisike oil fields in the southern part of Nigeria were used in the study. The four identified chemicals: Alkyl sulphonates (wax dispersant), polyethylene (wax inhibitors/crystal modifier), acrylate ester copolymer (pour point depressant, PPD) and xylene (wax solvents) inhibit wax deposition to varying degree of between 14.6–44.9% for crude oil A, and between 21.6–41.4% for crude oil B when 1500 ppm of each chemical was mixed with the crude oil sample. The optimal wax inhibition formulation of polyethylene, xylene, acrylate ester polymer and alkyl sulphonate contains 40.4, 19.2, 27.6, 12.8% and 36.3, 21.5, 25.8, 16.4% for crude oil A and B respectively. Applications of the optimal formulated mixtures of the above chemicals inhibit wax deposition by 58.9% and 62.4% for crude oil A and B respectively.     

Evaluation of the inhibitor selection on wax deposition for Malaysian crude oil

Wax precipitates from crude oil when a fluid is cooled down below its wax appearance temperature (WAT). This particularly happens during the transportation of crude oil in the pipeline system. In this study, chemical inhibitors were chosen to prevent and reduce wax formation using seven different types of inhibitors, which are poly (ethylene-co-vinyl acetate) (EVA), poly (maleic anhydride-alt-1-octadecene) (MA), diethanolamine (DEA), cocamide diethanolamine (C–DEA), toluene, acetone, and cyclohexane. The total waxes deposited from the cold finger test are subjected to the type of inhibitor, rotation speed of impeller, and inhibitor concentration. EVA is suggested as the most effective inhibitor based on the amount of wax deposit weight and the value of viscosity. Therefore, this result might be useful for further research work related to wax deposition in the area of crude oil production.     

三塘湖盆地煤成油地球化学特征

依据生物标志物分布和组成特征,可把三塘湖盆地的原油和油显示分成中生界煤成油和上古生界湖相成因原油两大类,中生界煤成油以塘参1井中侏罗统西山窑组的原油为代表。表现为正构烷烃系列具明显的奇碳优势,Pr/Ph值高（＞4．0）,四环萜烷／三环萜烷＞1．0,三环萜烷系列中C19和C20相对丰度高于C21和C23,有C31六环藿烷,无伽玛蜡烷,C29甾烷占绝对优势,该原油源于中生界煤系源岩。上古生界湖相成因原油包括塘参3井,条2井和条3井油显示,其主要特征为正构烷烃系列没有明显的奇偶优势,Pr/Ph值低,三环萜烷／四环萜烷（仅检测到C24一个化合物）＞1．0,且C21和C23三环萜烷的相对丰度高于C19和C29,无C31六环藿烷,有较高含量的伽玛蜡烷和β－胡萝卜烷,C27甾烷丰度较高,它们源于该盆地上古生界湖相烃源岩。     

脱蜡油黏度对蜡在其中结晶的影响

 为了进一步认识蜡的结晶过程,采用质谱、高温气相色谱和核磁共振碳谱对蜡进行了表征,利用偏光显微摄像技术拍摄了南阳减三线蜡和荆门轻脱加氢处理蜡在不同黏度脱蜡油中的蜡晶照片,进行了南阳系列石蜡在南阳减三线脱蜡油中的结晶实验。结果表明,蜡在不同黏度脱蜡油中结晶时,晶形会发生改变,这可能是由于蜡分子在结晶扩散时存在"纵向扩散"和"横向扩散"的缘故;烃类组成相似的蜡在同一脱蜡油中结晶时,随着相对分子质量的增加,蜡晶粒度增大,这可能与蜡分子间作用力及蜡的析出温度有关。     

Non-isothermal crystallization kinetics of waxy crude oil

The crystallization behavior of Shengli waxy crude oil from the sol state to gel state was studied by the microscopic observation and DSC curve. The study shows that as the cooling rate decreases, the number of wax grains becomes smaller, the area is larger and the morphology of wax crystals is more irregular. Moreover, under different cooling rates, wax crystals were homogeneous transient nucleation, but the growth mode of wax crystals was different. When the cooling rate is between 1–4?°C/min, Crystallization Peak 1 wax crystal grows according to the mixed crystal mode of one-dimensional rod crystal and two-dimensional discoid crystal; When the cooling rate is between 6–8?°C/min, Crystallization Peak 1 wax crystal grows according to the mixed crystal mode of two dimensional discoid crystal and three-dimensional spherical crystal; Crystallization Peak 2 wax crystal grows according to the mixed crystal mode of two dimensional discoid crystal and three-dimensional spherical crystal at different cooling rates. Crystallization activation energy of crystallization Peak 1 and Peak 2 are 556.91?kJ/mol and 299.62?kJ/mol, respectively.