浅谈油井清防蜡剂的研究现状及发展方向

 　　【摘要】本篇文章主要叙述了油井清防蜡剂在发生沉积时对油井带来的主要危害以及其在国内外发展过程中的研究现状，并具体分析了乳液型、表面活性剂防蜡剂、水基等其他不同类型的清蜡剂以及防蜡剂的优势与缺点，并在文章最后提出了油井清防蜡剂的未来发展方向。 
　　【关键词】油井清防蜡剂；研究现状；发展方向 
　　目前，我国很多地区在原油开采中的含蜡量都较高，因原油中的蜡在一般情况下以液体的方式存在，致使在开采过程中，受到压力以及温度的影响，会使原油溶蜡的能力下降，从而在井壁或是生产套管中存在结晶析出后的蜡，对原油储层形成一定的伤害，影响油井的正常开采。因此，油井清防蜡在原油开采过程中具有举足轻重的地位。 
　　一、蜡沉积对油井带来的主要危害 
　　在一般情况下，蜡在原油储层中是以液态的方式存在的，但是在开采过程中，因含蜡的原油会随着油管逐渐上升。在压力不断下降的影响下，受到轻质组分的溢出以及温度不断下降的影响，在原油中的蜡就会开始结晶析出，并逐渐发生沉积，进而对油井的产量造成影响，更为严重时甚至会造成原油开采停产。 
　　二、油井结蜡的主要机理及影响因素分析 
　　在油井开发后期，因受到采油地质带来的影响以及开采工艺的变化，都会导致油井结蜡时的机理发生变化，致使结蜡的范围逐渐扩大，当其溶解在原油中时，会形成一定的固相晶格石蜡分子，同时这也是造成油井结蜡的最主要原因。待蜡逐渐形成之后，原油携蜡的机理就会变为液滴吸附或是薄膜吸附。 
　　液滴吸附：因紊流搅动，油水乳化液会逐渐沿着油管向上运动，这时所产生的能量会使孤立液滴在径向上发生运动，并和油管壁发生碰撞。经计算结果得知，在距离泵口约20m的范围中每一油滴和油管壁的接触次数会多达100次，因而含有石蜡的油滴就会被金属表面上的油膜所吸附，进而使石蜡沉积在油管壁上。 
　　薄膜吸附：当油水乳化液和油管以及设备表面发生接触时，一般情况下会形成两种不同的定向层。在此过程中，烃类中含有的大量未被金属表面所吸附的活性剂就会通过亲水基的方式吸水，并吸附在新的油水界面上，进而在金属表面形成双层的表面活性剂分子，并向周围逐渐延伸，当温度逐渐降至到石蜡可以结晶的温度时，就会在油膜中形成蜡晶格网络，并不断沉积。 
　　对结蜡造成影响的因素主要有4个方面：油井开采过程中的条件、沉积表面的粗糙程度、原油的主要组成成分以及原油中含有的杂质。 
　　三、油井清蜡剂的种类 
　　（一）化学清蜡剂 
　　1.乳液型清蜡剂 
　　乳液型清蜡剂主要采用的是乳化技术，是近年来发展起来的一种新型的清蜡剂，其将清蜡效果较好的溶剂作为内相，并将表面活性剂作为外相以此来调配成水包油型的乳液。此种类型的清蜡剂不但保留了表面活性剂以及有机溶剂具有的清蜡效果，而且还有效克服了该种溶剂对人体健康带来的危害，起到了双重防蜡的效果，具有高效、安全、无毒等优势，在未来具有良好的发展前景。 
　　2.水基清蜡剂 
　　水基清蜡剂是将水作为分散的介质，主要以表面活性剂为主，同时加入碱性以及互溶性质的一种清蜡剂。表面活性剂中的主要作用是润湿反转，继而使结蜡表面反转为具有清水作用的表面，从而有利于蜡的脱落，同时降低蜡表面具有的张力，使活性分子可以穿透蜡的结构，进而破坏蜡中单个分子和管壁间的作用力，使其从管壁中清除下来。其中表面活性剂的主要成分为阴离子、阳离子以及分离子型。互溶剂的主要作用是有效增加油水之间的互溶度，一般情况下用作互溶剂的有乙醇、二乙二醇乙醚等。水基清蜡剂中的碱可以和原油中的沥青以及其他具有极性的物质发生反应，最终得到的产物会分散在水中。常用的碱类物质有硅酸盐、磷酸钠等。水基清蜡剂的主要成分为表面活性剂，但是因表面活性剂的造价较高、且浓度较大，因而使得此种清蜡剂的效果较差，在市场没有广阔的发展前景，因而在未来的发展过程中要着重提高该类清蜡剂的使用效率。 
　　（二）化学防蜡剂 
　　1.表面活性防蜡剂 
　　表面活性防蜡剂又可分为水溶性表面活性剂以及油溶性表面活性剂。水溶性表面活性剂主要具有两方面的作用，第一，具有两亲结构，水可以在蜡晶周围形成以极性基团为外层，以非极性基团为内层的分子吸附膜，外膜可有效吸附体系中的水从而形成活性分子膜来阻碍蜡分子发生进一步的沉积；第二，可在结蜡表面进行吸附，从而抑制蜡在表面形成沉积。油性表面活性剂主要通过吸附作用，在蜡晶上形成极性表面，继而抑制非极性石蜡在其表面上形成结晶，防止出现进一步的沉积。 
　　2.稠环芳香烃型防蜡剂 
　　该种类型的防蜡剂作用的主要机理为：首先在石蜡晶核发生析出作用之前，其已经大量析出，继而使石蜡晶体通过分散的状态悬浮于油层中的油流中；其次，在吸附作用下，其可以参与到晶核作用中，使晶核发生扭曲变形，抑制晶核成长，从而达到防蜡的目的。 
　　四、化学清防蜡剂的发展方向 
　　目前，针对化学清防蜡剂国内外的一些科研院所都进行了深入的研究，并研制出了多种清蜡产品，但是这些产品中有很大一部分都存在功能单一、选择性强以及安全性差等缺点，因而在未来的发展过程中，亟需发展出高效、稳定且无毒的清防蜡产品，进而有效提高油井的防蜡效果，针对这一研究方向，在未来发展过程中，油井清防蜡研究应从以下几个方面入手：第一，进一步开展对清防蜡以及油井清蜡沉积机理的研究，从而为新型清防蜡剂的研究提供可靠的理论依据；第二，积极开发出性能优越、价格合理且开发成本较低的清防蜡剂；第三，利用天然高分子资源，积极开发出无毒、高效新型的具有聚合物性质的防蜡剂。并不断对分子链进行改进，从而使聚合物具有不同的类型，继而降低聚合物具有的选择性，起到改善原油特性的作用，最终提高聚合物的清防蜡效果；第四，深入探索清防蜡工艺的研究力度，并结合不同的防蜡方法，比如将乳液型清防蜡剂和热清防蜡技术有机结合在一起使用，从而提高油井的清防蜡效果。 
　　结语 
　　综上所述，油井清防蜡剂在原油开采过程中是一项非常重要的技术，在未来的发展过程中，唯有开发出价格低廉、环保且选择性质较低的具有多种作用的清防蜡剂才能不断满足我国油井在开采过程中的需求，从而不断提高我国原油开采效率，提高企业经济效益。